Al + HNO3 loãng → Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O | Al + HNO3 ra NH4NO3

Phản ứng Al + HNO₃ loãng ra NH₄NO₃ thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Al có lời giải, mời các bạn đón xem:

Al + 0HNO_{3 (loãng)} → Al(NO₃)₃ + NH₄NO₃ + H₂O

1. Phương trình hóa học của phản ứng Al tác dụng với HNO₃

8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O

2. Điều kiện để Al tác dụng với HNO₃

- Al không tác dụng với HNO₃ đặc, nguội, tác dụng với HNO₃ đặc, nóng.

- Al phản ứng với HNO₃ loãng ở ngay điều kiện thường.

3. Cách lập phương trình hóa học của phản ứng Al tác dụng với HNO₃

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:

$\stackrel{0}{Al}+\text{H}\stackrel{+5}{\text{N}}{\text{O}}_3\to \stackrel{+3}{Al}{\left(N{O}_3\right)}_3+\stackrel{-3}{N}{H}_{4}N{O}_3+H_{2}O$

Chất khử: Al; chất oxi hóa: HNO₃.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử

- Quá trình oxi hóa: $\stackrel{0}{Al}\to \stackrel{+3}{Al}+3e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+5}{N}+8e\to \stackrel{-3}{N}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa

$\begin{array}{c}8\times \\ 3\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{0}{Al}\to \stackrel{+3}{Al}+3e\\ \stackrel{+5}{N}+8e\to \stackrel{-3}{N}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃+ 9H₂O

4. Tính chất hóa học của nhôm

4.1. Tác dụng với oxi và một số phi kim

- Ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al₂O₃ mỏng bền vững, lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng oxi trong không khí, nước.

4Al + 3O₂→ 2Al₂O₃

- Bột nhôm bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo.

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

4.2. Nhôm tác dụng với axit

- Tác dụng với axit (HCl, H₂SO₄ loãng,..) giải phóng khí H₂.

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 3H₂SO_{4 (loãng)} → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

- Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO₃ hoặc H₂SO₄ đậm đặc …

Al + 4HNO_{3 (loãng)} → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Al + 6HNO_{3 (đặc)} → Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

2Al + 6H₂SO_{4 (đặc)} → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Chú ý: Nhôm không tác dụng với H₂SO_{4 (đặc, nguội)}, HNO_{3 (đặc, nguội)}.

4.3. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn.

Nhôm có thể tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn để tạo thành muối mới và kim loại mới (đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối).

Al + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

2Al + 3FeSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Fe

4.4. Tính chất hóa học riêng của nhôm

Al₂O₃ là oxit lưỡng tính nên lớp màng mỏng Al₂O₃ trên bề mặt nhôm tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra muối tan. Khi không còn màng oxit bảo vệ, nhôm sẽ tác dụng được với nước tạo ra Al(OH)₃ và giải phóng H₂; Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính nên tác dụng trực tiếp với kiềm.

Phản ứng nhôm tác dụng với dung dịch kiềm được thể hiện đơn giản như sau:

2Al + 2H₂O + 2NaOH → 2NaAlO₂+ 3H₂↑

4.5. Phản ứng nhiệt nhôm

Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học toả nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao. Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa sắt(III) oxit và nhôm:

Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃

Nhiệt lượng do phản ứng toả ra lớn làm sắt nóng chảy nên phản ứng này được dùng để điều chế một lượng nhỏ sắt nóng chảy khi hàn đường ray.

Một số phản ứng khác như:

3CuO + 2Al → Al₂O₃ + 3Cu

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

Cr₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Cr

5. Tính chất hoá học của HNO₃

5.1. HNO₃ có tính axit

HNO₃ là một trong các axit mạnh nhất, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn thành ion H⁺ và NO₃^-.

HNO₃ mang đầy đủ các tính chất của 1 axit như: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng bazơ, oxit bazơ và muối của axit yếu hơn tạo thành muối nitrat. Ví dụ:

MgO + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂O

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

BaCO₃ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

5.2. HNO₃ có tính oxi hóa mạnh:

Axit nitric là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử, mà HNO₃ có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ.

a. Tác dụng với kim loại:

+ HNO₃ phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat, H₂­O và sản phẩm khử của N⁺⁵ (NO₂, NO, N₂O, N₂ và NH₄NO₃).
+ Thông thường: HNO₃ loãng → NO, HNO₃ đặc → NO₂ .

+ Với các kim loại có tính khử mạnh: Mg, Al, Zn,… HNO₃ loãng có thể bị khử đến N₂O, N₂, NH₄NO₃.

Cu + 4HNO_{3 đặc} → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Fe + 4HNO_{3 loãng} → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

4Zn + 10HNO_{3 loãng} → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

* Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động trong dd HNO₃ đặc, nguội do tạo màng oxit bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của axit, do đó có thể dùng bình Al hoặc Fe để đựng HNO₃ đặc, nguội.

b. Tác dụng với phi kim:

HNO₃ có thể oxi hoá được nhiều phi kim, như:

S + 6HNO₃ $\stackrel{t^0}{\to }$H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

C + 4HNO₃ $\stackrel{t^0}{\to }$CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

5HNO₃ + P $\stackrel{t^0}{\to }$H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

c. Tác dụng với hợp chất:

HNO₃ đặc còn oxi hóa được hợp chất vô cơ và hữu cơ. Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông,… bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO₃ đặc.

4HNO₃ + FeO → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

4HNO₃ + FeCO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O + CO₂

Fe₃O₄ + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Hòa tan m gam Al vào dung dịch NaOH dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H₂ đktc. Giá trị của m là

A. 4,05.

B. 2,7.

C. 6,075.

D. 5,04.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Bảo toàn e: $3n_{Al}=2n_{H_2}\to n_{Al}=\mathrm{0,1}mol$

→ m = 2,7 gam

Câu 2: Quặng boxit được dùng để sản xuất kim loại nào sau đây?

A. Al.

B. Mg.

C. Cu.

D. Na.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Quặng boxit dùng để sản xuất kim loại Al.

Câu 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, Mg tác dụng với oxi, thu được 19,35 gam chất rắn Y. Để hòa tan vừa hết Y cần dùng V ml dung dịch chứa HCl 1M, sau phản ứng thu được 0,56 lít khí H₂ (dktc) và 43,125 gam muối trong dung dịch. Giá trị của m là

A. 12,95.

B. 16,00.

C. 13,75.

D. 14,75.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Gọi số mol HCl là x mol

Bảo toàn nguyên tố H:

$n_{HCl}=2n_{H_2}+2n_{H_{2}O}\to n_{H_{2}O}=\frac{x-\mathrm{0,05}}{2}mol$

$\to n_O=n_{H_{2}O}=\frac{x-\mathrm{0,05}}{2}mol$

$\to m_X=\mathrm{19,35}-16.\frac{x-\mathrm{0,05}}{2}=\mathrm{19,75}-8x\left(g\right)$

$\to m_{muoi}=\mathrm{19,75}-8x+\mathrm{35,5}x=\mathrm{43,125}\to x=\mathrm{0,85}$

→ m = $\mathrm{19,35}-\frac{\mathrm{0,85}-\mathrm{0,05}}{2}.16=\mathrm{12,95}gam.$

Câu 4: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Al(OH)₃ là một bazơ lưỡng tính.

B. Al₂O₃ là oxit trung tính.

C. Nhôm là một kim loại lưỡng tính.

D. Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Al(OH)₃ là hidroxit lưỡng tính, Al₂O₃ là oxit lưỡng tính.

Câu 5: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Mg tác dụng với oxi, thu được 22,4 gam chất rắn Y. Để hòa tan vừa hết Y cần dùng V ml dung dịch chứa HCl 2M và H₂SO₄ 1M, sau phản ứng thu được 4,48 lít khí H₂ (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 66,1 gam muối khan. Giá trị của m là

A. 16,0.

B. 15,5.

C. 15,0.

D. 14,5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$n_{H_{2}S{O}_4}=xmol;n_{HCl}=2xmol,n_{H_2}=\mathrm{0,2}mol$

Bảo toàn H $\to n_{H_{2}O}=2x-\mathrm{0,2}mol$

→ m_X = 22,4 – 16(2x – 0,2) = 25,6 – 32x (gam)

Mà m_muối = (25,6 – 32x) + 96x + 35,5.2x = 66,1

→ x = 0,3

→ m_X = 16 gam.

Câu 6: Cho các phát biểu sau:

(a) Ở nhiệt độ cao, các kim loại kiềm tác dụng với oxi, đều thu được các oxit.

(b) Có thể sử dụng vôi để làm mềm nước có tính cứng tạm thời.

(c) Trong công nghiệp, Al được điều chế từ nguyên liệu là quặng boxit.

(d) Nhúng miếng Al vào dung dịch CuSO₄ có xảy ra ăn mòn điện hóa học.

(e) Dùng dung dịch NaOH có thể phân biệt các chất rắn là MgO, Al₂O₃, Al.

Số phát biểu đúng là

A. 3.

B. 2.

C. 4.

D. 5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Những phát biểu đúng là: (b), (c), (d), (e).

(a) sai vì ngoài oxit còn thu được các chất khác như peoxit …

Câu 7. Dẫn khí CO dư qua hỗn hợp nung nóng Al, Al₂O₃, MgO, FeO. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn gồm

A. Al, Mg, Fe.

B. Fe.

C. Al, MgO, Fe.

D. Al, Al₂O₃, MgO, Fe.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Khí CO chỉ khử được những kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hoá học của kim loại. Vậy sau phản ứng hỗn hợp kim loại gồm Al, Al₂O₃, MgO, Fe.

Câu 8. Cho một lá nhôm vào ống nghiệm chứa dung dịch Hg(NO₃)₂, thấy có một lớp thủy ngân bám trên bề mặt nhôm. Hiện tượng tiếp theo quan sát được là

A. khí hiđro thoát ra mạnh.

B. khí hiđro thoát ra sau đó dừng lại ngay.

C. lá nhôm bốc cháy.

D. lá nhôm tan ngay trong thủy ngân và không có phản ứng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Al sẽ tạo với Hg hỗn hống. Hỗn hống Al tác dụng với nước:

2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂

Câu 9. Phản ứng hóa học xảy ra trong trường hợp nào dưới đây không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm?

A. Al tác dụng với Fe₂O₃ nung nóng.

B. Al tác dụng với CuO nung nóng.

C. Al tác dụng với Fe₃O₄ nung nóng.

D. Al tác dụng với axit H₂SO₄ đặc, nóng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Phản ứng của nhôm với oxit kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm.

Vậy Al tác dụng với axit H₂SO₄ đặc, nóng không phải là phản ứng nhiệt nhôm.

Câu 10. Cho lá nhôm vào dung dịch HCl. Lấy vài giọt NaOH nhỏ vào dung dịch thu được, hiện tượng xảy ra là

A. Khí bay lên, xuất hiện kết tủa trắng.

B. Có kết tủa trắng xuất hiện.

C. Có khí bay lên.

D. Không có hiện tượng gì.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Cho lá nhôm vào dung dịch HCl có khí bay lên:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl₃, có kết tủa keo trắng xuất hiện:

3NaOH + AlCl_{3 dư} → Al(OH)₃ ↓ + 3NaCl.

Câu 11.Nhận định không chính xác về nhôm là

A. Nhôm là kim loại nhẹ, dễ dát mỏng.

B. Nhôm là kim loại có tính khử tương đối mạnh.

C. Trong công nghiệp, nhôm được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

D. Nhôm có thể khử được các oxit của kim loại kiềm.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Phát biểu D sai vì nhôm không thể khử được các oxit của kim loại kiềm.

Câu 12: Al có thể tan được trong dung dịch nào sau

A. KNO₃.

B. K₂SO₄.

C. KOH.

D. HNO₃ đậm đặc nguội.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

2Al + 2KOH + 2H₂O → 2KAlO₂ + 3H₂.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
• 2Al + 3S → Al₂S₃
• Al + Cl₂ → AlCl₃
• 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂
• 2Al + 3H₂SO_4(loãng) → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂
• 2Al + 6H₂SO_4(đặc) → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ ↑ + 6H₂O.
• Al + 6HNO_{3(đặc, nóng)} → Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O
• 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe
• 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ ↓ + 3H₂ ↑
• Phản ứng hóa học:2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂
• 2Al + 3Br₂ → 2AlBr₃
• 2Al + 3I₂ → 2AlI₃
• 2Al + 3F₂ → 2AlF₃
• 4Al + 3C → Al₄C₃
• 2Al + 2NH₃ → 2AlN + 3H₂ ↑
• 4Al + 3CO₂ → 2Al₂O₃ + 3C
• 2Al + 3CuO → Al₂O₃ + 3Cu
• 2Al + 3CuCl₂ → 2AlCl₃ + 3Cu
• 2Al + 3Cu(NO₃)₂ → 3Cu + 2Al(NO₃)₃
• 2Al + 3CuSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Cu
• 2Al + 3FeO → Al₂O₃ + 3Fe
• 8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe
• 2Al + 3FeCl₂ → 2AlCl₃ + 3Fe
• Al + 3FeCl₃ → AlCl₃ + 3FeCl₂
• Al + FeCl₃ → AlCl₃ + Fe
• 2Al + 3FeSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Fe
• Al + Fe₂(SO₄)₃ → Al₂(SO₄)₃ + FeSO₄
• 2Al + 3Fe(NO₃)₂ → 3Fe + Al(NO₃)₃
• Al + 3Fe(NO₃)₃ → 3Fe(NO₃)₂ + Al(NO₃)₃
• 2Al + Cr₂O₃ → Al₂O₃ + 2Cr
• 2Al + Cr₂(SO₄)₃ → Al₂(SO₄)₃ + 2Cr
• 2Al + 3PbO → Al₂O₃ + 3Pb
• 2Al + 3SnO → Al₂O₃ + 3Sn
• 8Al + 3Mn₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Mn
• Al + 3AgNO₃ → 3Ag + Al(NO₃)₃
• 2Al + 3ZnSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Zn
• 2Al + 3Pb(NO₃)₂ → 2Al(NO₃)₃ + 3Pb
• 4Al + 3SiO₂ → 2Al₂O₃ + 3Si
• 2Al + 3CaO → Al₂O₃ + 3Ca
• 10Al + 6NH₄ClO₄ → 5Al₂O₃ + 9H₂O + 6HCl + 3N₂ ↑
• 8Al + 3KClO₄ → 4Al₂O₃ + 3KCl
• 2Al + 4H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 4H₂O + S ↓
• 8Al + 15H₂SO₄ → 4Al₂(SO₄)₃ + 12H₂O + 3H₂S ↑
• 8Al + 27HNO₃ → 9H₂O + 3NH₃ ↑ + 8Al(NO₃)₃
• Al + 4HNO₃ → 2H₂O + NO ↑ + Al(NO₃)₃
• 10Al + 36HNO₃ → 18H₂O + 3N₂ ↑ + 10Al(NO₃)₃
• 2Al + 6HF → 3H₂ ↑ + 2AlF₃
• 2Al + 3H₂S → Al₂S₃ + 3H₂ ↑
• 2Al + 6CH₃COOH → 2(CH₃COO)₃Al + 3H₂ ↑
• 2Al + 2H₃PO₄ → 3H₂ ↑ + 2AlPO₄
• 2Al + 6HBr → 3H₂ ↑ + 2AlBr₃
• 4Al + K₂Cr₂O₇ → Al₂O₃ + 2Cr + 2KAlO₂
• 8Al + 21H₂SO₄ + 3K₂Cr₂O₇ → 4Al₂(SO₄)₃ + 21H₂O + 3K₂SO₄ + 6CrSO₄
• 2Al + 3H₂O → Al₂O₃ + 3H₂ ↑
• Al + 6KNO₃ → 2Al₂O₃ + 3N₂ ↑ + 6KAlO₂
• 8Al + 2H₂O + 3NaNO₃ + 5NaOH → 3NH₃ ↑ + 8NaAlO₂
• 8Al + 18H₂O + 3KNO₃ + 5KOH → 3NH₃ ↑ + 8KAl(OH)₄
• 2Al + 4BaO → 3Ba + Ba(AlO₂)₂
• 2Al + 4CaO → 3Ca + Ca(AlO₂)₂
• Al + Ca(OH)₂ + H₂O → H₂ ↑ + Ca(AlO₂)₂
• 2Al + 2H₂O + Ba(OH)₂ → 3H₂ ↑ + Ba(AlO₂)₂
• 2Al + 2H₂O + 2KOH → 3H₂ ↑ + 2KAlO₂
• 2Al + 2H₂O + 2NaOH → 3H₂ ↑ + 2NaAlO₂