Các dạng toán về sự lưỡng tính của Al(OH)3 và cách giải

Với Các dạng toán về sự lưỡng tính của Al(OH)3 và cách giải sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa 12.

                         

A. Lý thuyết ngắn gọn 

Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính:

     + Tác dụng với axit mạnh:                  Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H_2­O

     + Tác dụng với dung dịch kiềm mạnh:             Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂ + 2H₂O

                                            Hay     Al(OH)₃ + KOH → K[Al(OH)­₄] 

               Phương trình ion thu gọn :         Al(OH)₃  +  OH^-  →  AlO₂^-  +  2H₂O   

B. Các dạng bài

Dạng 1: Cho dung dịch OH^- tác dụng với dung dịch Al³⁺

1. Phương pháp giải

Quá trình phản ứng

 Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃

Al(OH)₃ + OH^- → AlO₂^- + 2H₂O

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học.

Cách 2: Xét tỉ lệ  

Nếu k ≤ 3 thì khi đó  

Nếu 3 < k < 4 thì khi đó

Cách 3: Ta có thể dùng sơ đồ phản ứng kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích để giải nhanh.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 100 ml dung dịch AlCl₃ 0,15M vào 250 ml dung dịch NaOH 0,2M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 1,56

B. 0,78

C. 1,17

D. 1,30

Lời giải chi tiết

Phương trình hóa học:

      Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃

0,015 →  0,045 →  0,015

Sau phản ứng, OH^- dư: 0,05 – 0,045 = 0,005 mol

Al(OH)₃ + OH^- → AlO₂^- + 2H₂O

0,005 ← 0,005

Sau phản ứng:  

→ m_{kết tủa} = 0,01.78 = 0,78 gam

Chọn B.

Ví dụ 2: Cho từ từ đến hết 100 ml dung dịch NaOH 1,5M vào 50 ml dung dịch AlCl₃ 1,5M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 12,4.

B. 7,8.

C. 15,6.

D. 3,9.

Lời giải chi tiết

Xét tỉ lệ  

Khi đó  

Chọn D.

Dạng 2: Cho từ từ dung dịch H⁺ vào dung dịch  

1. Phương pháp giải

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học nối tiếp

Khi cho muối aluminat tác dụng với dung dịch axit xảy ra phản ứng:

AlO₂^- + H⁺ + H₂O → Al(OH)₃

Nếu H⁺ dư thì xảy ra tiếp:

Al(OH)₃ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂O 

Chú ý: Nếu trong dung dịch có OH^- thì H⁺ sẽ phản ứng với OH^- trước, sau đó mới phản ứng với AlO₂^-  

Cách 2: Xét phương trình hóa học song song

AlO₂^- + H⁺ + H₂O → Al(OH)₃  (1)

AlO₂^- + 4H⁺  → Al³⁺ + 2H₂O  (2)

Nếu thì chỉ xảy ra (1), khi đó:  

Nếu thì xảy ra cả (1) và (2), khi đó  

Cách 3: Dùng bảo toàn nguyên tố.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 200 ml dung dịch HCl 2M vào 100 ml dung dịch gồm NaOH 0,6M và NaAlO₂ 1M, phản ứng xong thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 7,80.

B. 3,90.

C. 3,12.

D. 1,56.

Lời giải chi tiết

Phương trình hóa học:

OH^- + H⁺ → H₂O

0,06 → 0,06 

AlO₂^- + H⁺ + H₂O → Al(OH)₃

0,1 → 0,1            →  0,1

Al(OH)₃ + 3H⁺ → Al³ + 3H₂O

0,08  ←   0,24 

Ta có:  

Chọn D.

Ví dụ 2: Cho 100 ml dung dịch HCl 0,5M vào 100 ml dung dịch NaAlO₂ 1M, phản ứng xong thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 3,90

B. 7,80.

C. 5,85.

D. 4,68.

Lời giải chi tiết

Ta thấy

→  

Chọn A.

                                 

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Na₂O và Al₂O₃ vào nước thu được dung dịch X trong suốt. Thêm từ từ dung dịch HCl 1M vào X, khi hết 100 ml thì bắt đầu xuất hiện kết tủa; khi hết 300 ml hoặc 700 ml thì đều thu được a gam kết tủa. Giá trị của a và m lần lượt là

A. 15,6 và 27,7

B. 23,4 và 35,9

C. 23,4 và 56,3

D. 15,6 và 55,4

Câu 2: Dẫn V lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch NaAlO₂ dư, thu được kết tủa X. Nung X đến khối lượng không đổi thu được 10,2 gam chất rắn Y. Giá trị của V là

A. 2,24

B. 4,48        

C. 3,36

D. 6,72

Câu 3: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na, Al (tỉ lệ mol tương ứng là 5:4), thu được dung dịch X. Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào X, kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng sau

Thể tích dung dịch HCl (ml)	210	430
Khối lượng kết tủa (gam)	a	a – 1,56

Giá trị của m là

A. 6,69

B. 11,15

C. 9,80

D. 6,15

Câu 4: Cho 8,63 gam hỗn hợp X gồm Na, K, Ba và Al₂O₃ (trong đó oxi chiếm 19,47% về khối lượng) tan hết vào nước thu được dung dịch Y và 1,344 lít khí H₂ (đktc). Cho 0,32 lít dung dịch HCl 0,75M vào dung dịch Y, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là 

A. 5,46

B. 1,04.         

C. 2,34.

D. 2,73.

Câu 5: Cho m gam hỗn hợp gồm Na, Na₂O, K, K₂O, Ba, BaO (trong đó oxi chiếm 9,638% khối lượng) tác dụng với một lượng dư nước, thu được 0,0672 lít khí H₂ (đktc) và 20 ml dung dịch X. Cho X tác dụng với 20 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H₂SO₄ 0,2M và HCl 0,1M, thu được 40 ml dung dịch có pH = 13. Giá trị của m gần nhất với

A. 0,66

B. 0,68.

C. 0,72.

D. 0,54.

Câu 6: Cho 0,926 gam hỗn hợp gồm Na, Na₂O, K, K₂O, Ba, BaO (trong đó oxi chiếm 3,456%) tác dụng với một lượng dư nước, thu được 0,112 lít khí H₂ (đktc) và 200 ml dung dịch X. Hấp thụ 0,224 lít CO₂ (đktc) vào 200 ml X, thu được 0,394 gam kết tủa. Nếu cho 0,002 mol Al₂(SO₄)₃ vào 200 ml dung dịch X thì thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 1,088

B. 0,622

C. 0,466

D. 0,778

Câu 7: Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Na và K. Hòa tan hoàn toàn m gam X vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,0405 mol khí H₂. Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,018 mol H₂SO₄ và 0,03 mol HCl vào Y, thu được 1,089 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 3,335 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa. Phần trăm khối lượng của kim loại Ba trong X là

A. 42,33%

B. 37,78%

C. 29,87%

D. 33,12%.

Câu 8: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al và Al₂O₃ vào nước dư, thu được 0,008 mol khí H₂ và dung dịch Y. Chia Y làm hai phần bằng nhau. Nhỏ từ từ dung dịch HCl 0,1M vào phần một đến khi bắt đầu xuất hiện kết tủa thì hết 20 ml. Sục từ từ 0,0054 mol khí CO₂ vào phần hai, thu được 0,4302 gam kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa một chất tan. Giá trị của m là

A. 0,599

B. 1,198.

C. 0,536.

D. 1,070.

Câu 9: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al, Na và BaO vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,085 mol khí H₂. Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,03 mol H₂SO₄ và 0,1 mol HCl vào Y, thu được 3,11 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 7,43 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa. Giá trị của m là

A. 2,79

B. 3,76

C. 6,50

D. 3,60

Câu 10: Hỗn hợp X gồm Al, K, K₂O và BaO (trong đó oxi chiếm 10% khối lượng của X). Hòa tan hoàn toàn m gam X vào nước dư, thu được dung dịch Y và 0,0056 mol khí H₂. Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,004 mol H₂SO₄ và 0,002 mol HCl vào Y, thu được 0,498 gam hỗn hợp kết tủa và dung dịch Z chỉ chứa 0,6182 gam hỗn hợp các muối clorua và muối sunfat trung hòa. Giá trị của m là

A. 0,9592

B. 0,5760

C. 0,5004

D. 0,9596

Câu 11: Cho 50 ml dung dịch KOH 1,5M vào dung dịch AlCl₃ dư, thu được m gam Al(OH)₃. Giá trị của m là 

A. 1,95

B. 2,34

C. 4,68

D. 5,85

Câu 12: Cho từ từ V ml dung dịch NaOH 1M vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 1M và AlCl₃ 0,5M thì thu được lượng kết tủa lớn nhất. Giá trị của V là

A. 100

B. 150

C. 200

D. 250

Câu 13: Thể tích dung dịch NaOH 0,25M cần cho vào 15 ml dung dịch Al₂(SO₄)₃ 0,5M để thu được lượng kết tủa lớn nhất là

A. 210 ml

B. 60 ml. 

C. 180 ml. 

D. 90 ml.

Câu 14: Cho từ từ 0,25 lít dung dịch NaOH 1,04M vào dung dịch chứa 0,04 H₂SO₄; 0,024 mol FeCl₃ và 0,016 mol Al₂(SO₄)₃, phản ứng xong thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 2,568

B. 4,128. 

C. 1,560. 

D. 5,064.

Câu 15: Cho 47,4 gam phèn chua vào nước thu được dung dịch X. Cho X vào 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ 1M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là 

A. 7,8

B. 62,2

C. 54,4

D. 46,6

Câu 16: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol H₂SO₄ và 0,1 mol Al₂(SO₄)₃, thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị của V lớn nhất là

A.0,45. 

B.0,25. 

C.0,35. 

D.0,50.

Câu 17: Cho một mẫu K vào 200 ml dung dịch Al₂(SO₄)₃ nồng độ xM, sau phản ứng thu được kết tủa và 5,6 lít khí (ở đktc). Lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được 5,1 gam chất rắn. Giá trị của x là 

A.0,375.

B.0,200.

C.0,050.

D.0,150.

Câu 18: Cho 300 ml dung dịch NaOH 0,1M phản ứng với 100 ml dung dịch Al₂(SO₄)₃ 0,1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được a gam kết tủa. Giá trị của a là

A. 2,34.

B. 1,17.

C. 1,56.

D. 0,78.

Câu 19: Cho 400 ml dung dịch E gồm AlCl₃ x mol/l và Al₂(SO₄)₃ y mol/l tác dụng với 612 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 8,424 gam kết tủa. Mặt khác, khi cho 400 ml E tác dụng với dung dịch BaCl₂ dư thì thu được 33,552 gam kết tủa. Tỉ lệ x:y là

A. 3:4

B. 3:2.

C. 4:3.

D. 7:4.

Câu 20: Cho 500 ml dung dịch Ba(OH)₂ 0,1M vào V ml dung dịch Al₂(SO₄)₃ 0,1M; sau khi các phản ứng kết thúc thu được 12,045 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 300.

B. 75.

C. 200.

D. 150.

ĐÁP ÁN

Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5	Câu 6	Câu 7	Câu 8	Câu 9	Câu 10
A	B	B	C	A	B	C	B	B	B
Câu 11	Câu 12	Câu 13	Câu 14	Câu 15	Câu 16	Câu 17	Câu 18	Câu 19	Câu 20
A	D	C	B	D	A	A	D	D	D

Xem thêm các phương pháp giải nhanh bài tập Hóa học hay khác:

• Các dạng toán về nước cứng và cách giải
• Trắc nghiệm lý thuyết Chương 9 Hóa học và vấn đề Phát triển kinh tế, xã hội, môi trường có lời giải
• Các dạng bài toán phản ứng ester hóa và cách giải
• Các dạng bài toán thủy phân ester đơn chức, mạch hở và cách giải
• Các dạng bài toán thủy phân ester của phenol và cách giải

---