Al + Fe3O4 → Al2O3 + Fe | Al ra Al2O3 | Al ra Fe | Fe3O4 ra Fe | Fe3O4 ra Al2O3

Phản ứng Al + Fe₃O₄ → Al₂O₃ + Fe

1. Phương trình phản ứng nhiệt nhôm Al + Fe₃O₄

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

2. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử Al Fe₃O₄

Xác định sự thay đổi số oxi hóa

Al⁰ + Fe^+8/3₃O₄ → Al⁺³₂O₃ + Fe⁰

Quá trình oxi hóa : 1x Quá trình khử: 3x

Al0 → Al+3 + 3e 3Fe+8/3 +3.8/3e → 3Fe0

Chất khử: Al

Chất oxi hóa là Fe₃O₄

8Al + 3Fe₃O₄→ 4Al₂O₃ + 9Fe

3. Hiện tượng phương trình phản ứng

Nhiệt độ: nhiệt độ

Hiện tượng: Fe kết tủa trắng xám ánh kim

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1 Bản chất của Al (Nhôm)

- Trong phản ứng trên Al là chất khử.

- Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit như (Fe2O3, Cr2O3, CuO …) thành kim loại tự do.

Ví dụ:

2Al + Fe2O3 -(nhiệt độ)-> Al2O3 + 2Fe

4.2. Bản chất của Fe3O4

- FeO là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H2, CO, Al

5. Tính chất hóa học của nhôm

5.1. Tác dụng với oxi và một số phi kim.

4Al + 3O₂→ 2Al₂O₃

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.

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

5. 2. Nhôm tác dụng với axit (HCl, H₂SO₄ loãng,..)

• Tác dụng với axit (HCl, H₂SO₄ loãng,..)

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Chú ý: Nhôm không tác dụng với H₂SO₄, HNO₃đặc, nguội

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

Al + 4HNO₃→ Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Al + 6HNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

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

AI + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

5.4. Tính chất hóa học riêng của nhôm.

Do lớp oxit nhôm bị hòa tan trong kiềm nên nhôm phản ứng với dung dịch kiềm.

2Al + 2H₂O + 2NaOH → 2NaAlO₂+ 3H₂↑

5.5. 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 oxit sắt III và nhôm:

Fe₂O₃+ 2Al → 2Fe + Al₂O₃

Một số phản ứng khác như:

3CuO+ 2Al → Al₂O₃ + 3Cu

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

Cr₂O₃ + 2Al→ Al₂O₃ + 2Cr

6. Tính chất vật lý của Nhôm

- Màu sắc: Nhôm có màu trắng bạc, ánh kim nhẹ.

- Trạng thái: Chất rắn.

- Nhiệt độ nóng chảy: 660 độ C.

- Khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt: Kim loại nhôm có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt rất tốt.

- Tính chất: Nhôm rất nhẹ, dẻo, có thể cán mỏng hoặc kéo thành sợi

7. Câu hỏi vận dụng liên quan

Câu 1. Phản ứng nào sau đây là phản ứng oxi hóa – khử ?

A. CaCO₃ → CaO + CO₂

B. 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H­₂O + CO

C. 8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃+ 9Fe

D. 2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

Câu 2. Loại phản ứng nào sau đây luôn không phải là phản úng oxi hóa – khử?

A. Phản ứng phân hủy

B . Phản ứng trao đổi

C. Phản ứng thế trong hóa học vô cơ

D. Phản ứng hóa học

Đáp án B

Câu 3. Phản ứng nào sau đây không phải là phản ứng oxi hóa – khử?

A. Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O.

B. 8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

C. 2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O.

D. Cl₂ + Ca(OH)₂ → CaOCl₂+ H₂O.

Đáp án A

Câu 4. Chọn phát biểu đúng về phản ứng nhiệt nhôm

A. Nhôm chỉ có thể khử các oxit kim loại đứng sau H trong dãy điện hoá

B. Nhôm chỉ có thể khử các oxit kim loại đứng sau Al trong dãy điện hoá

C. Nhôm khử tất cả các oxit kim loại

D. Nhôm chỉ có thể khử các oxit kim loại đứng trước và đứng sau Al trong dãy điện hoá với điều kiện kim loại đó dễ bay hơi.

Đáp án B

Phát biểu đúng là: Nhôm chỉ có thể khử các oxit kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học.

Câu 5. Phản ứng hoá học nào dưới đây không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm?

A. Al tác dụng với Fe₃O₄ nung nóng

B. Al tác dụng với CuO nung nóng

C. Al tác dụng với Fe₂O₃ nung nóng

D. Al tác dụng với axit H₂SO₄ đặc, nóng

Đáp án D

Phản ứng nhiệt nhôm là cho nhôm khử các oxit của kim loại => Phản ứng hoá học không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm là Al tác dụng với axit H₂SO₄ đặc, nóng.

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

2Al + 3CuO → Al₂O₃ + 3Cu

2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃+ 2Fe

Câu 6. Khi hòa tan một vật bằng nhôm vào dung dịch NaOH, phản ứng đầu tiên xảy ra là

A. 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂

B. 2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂+ 3H₂

C. Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

D. Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂+ 2H₂O

Đáp án C

Câu 7. Phản ứng thuận nghịch là phản ứng

A. trong cùng điều kiện, phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau.

B. có phương trình hoá học được biểu diễn bằng mũi tên một chiều.

C. chỉ xảy ra theo một chiều nhất định.

D. xảy ra giữa hai chất khí.

Đáp án A

Phản ứng thuận nghịch là phản ứng trong cùng điều kiện, phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau.

Câu 8. Al₂O₃ phản ứng được với cả hai dung dịch

A. KCl, NaNO₃.

B. NaOH, HCl.

C. Na₂SO₄, KOH.

D. NaCl, H₂SO₄

Đáp án B

Al₂O₃ là oxit có tính lưỡng tính nên có thể phản ứng được với cả axit và bazo.

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

Al₂O₃+ 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

Câu 9.Khi điện phân Al₂O₃ nóng chảy người ta thêm criolit (Na₃AlF₆) với mục đích:

1) Làm hạ nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃.

2) Làm cho tính dẫn điện cao hơn.

3) Để thu được F₂ ở anot thay vì là O₂.

4) Tạo hỗn hợp nhẹ hơn Al để bảo vệ Al.

Các lý do nêu đúng là:

A. Chỉ có 1

B. 1 và 2

C. 1 và 3

D. 1, 2 và 4

Đáp án D

Khi điện phân Al₂O₃nóng chảy người ta thêm criolit (Na₃AlF₆) với mục đích:

1) Làm hạ nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃.

2) Làm cho tính dẫn điện cao hơn.

4) Tạo hỗn hợp nhẹ hơn Al để bảo vệ Al.

Câu 10. Trong các kim loại sau: Cu, Fe, Pb, Al người ta thường dùng kim loại nào để làm vật liệu dẫn điện hay dẫn nhiệt?

A. Chỉ có Cu

B. Cu và Al

C. Fe và Al

D. Chỉ có Al

Câu 11. Tiến hành các thí nghiệm sau:

(1) Cho Al vào dung dịch Fe₂(SO₄)₃ dư;

(2) Dẫn khí H₂ (dư) qua bột Al₂O₃ nung nóng;

(3) Cho dung dịch AgNO₃ tác dụng với dung dịch Fe(NO₃)₂ dư;

(4) Al tác dụng với Fe₃O₄ nung nóng

(5) Cho khí CO vào ống nghiệm chứa CuO đun nóng.

(6) Đốt Ag₂S trong không khí;

(7) Điện phân dung dịch Cu(NO₃)₂ với các điện cực trơ.

Số thí nghiệm tạo thành kim loại là

A. 4

B. 5

C. 6

D. 7

Đáp án B

(1) Al + Fe₂(SO₄)₃ dư → Al₂(SO₄)₃ + 2FeSO₄

=> không tạo thành kim loại

(2) H₂ không phản ứng với Al₂O₃

=>không tạo thành kim loại

(3) AgNO₃ + Fe(NO₃)₂ → Ag↓ + Fe(NO₃)₃

(4) Al tác dụng với Fe₃O₄ nung nóng

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

(5) CuO + CO → Cu + CO₂

(6) Ag₂S + O₂ → 2Ag + SO₂

(7) 2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O → 2Cu + O₂+ 4HNO₃

Câu 12. Cho khí CO dư đi qua hỗn hợp gồm CuO, Al₂O₃, MgO, Fe₂O₃ (nung nóng). Khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn gồm

A. Cu, Al, Mg, Fe

B. Cu, Al, MgO, Fe

C. Cu, Al₂O₃, Mg, Fe

D. Cu, Al₂O₃, MgO, Fe

Câu 13. Dãy chất nào dưới đây phản ứng được KOH?

A. Al₂O₃; Al(OH)₃; NaNO₃

B. Al₂O₃; Fe, Al(OH)₃

C. Al(NO₃)₃, HCl, CO₂

D. FeCl₃, Ag, CO₂

_{Đáp án C}

Dãy chất nào dưới đây phản ứng được KOH là: Al(NO₃)₃, HCl, CO₂

Phương trình phản ứng xảy ra là:

Al(NO₃)₃+ 3KOH → Al(OH)₃ + 3KNO₃

KOH + HCl → KCl + H₂O

CO₂ + KOH → K₂CO₃+ H₂O

Câu 14. Khẳng định nào sau đây đúng khi nói về tính chất của nhôm?

A. Nhôm là kim loại nặng

B. Nhôm là kim loại tác dụng mạnh với nước.

C. Vật dụng bằng nhôm để lâu ngày cũng không tác dụng với nước do có màng oxit bao bọc

D. Nhôm là kim loại kiềm thổ

Đáp án C

A sai vì nhôm là kim loại nhẹ

B sai vì nhôm tác dụng yếu với nước do tạo màng oxit

C đúng những vật bằng nhôm hàng ngày tiếp xúc với nước dù ở nhiệt độ nào cũng không xảy ra phản ứng vì trên bề mặt vật được phủ một lớp nhôm oxit mỏng, bền, ngăn cách vật với nước.

D sai vì nhôm là kim loại nhóm IIIA.

Câu 15. Nung nóng hỗn hợp Al và Fe₂O₃ (chỉ xảy ra phản ứng nhiệt nhôm đến hoàn toàn) thu được hỗn hợp X. Cho X tác dụng dung dịch KOH thấy có khí thoát ra. Thành phần X gồm:

A. Al₂O₃

B. Fe, Al, Al₂O₃

C. Al, Fe

D. Al, Fe, Fe₂O₃, Al₂O₃

_{Đáp án B}

Phản ứng nhiệt nhôm: 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe

X tác dụng với dung dịch KOH sinh ra khí => trong X chứa Al

=> Al còn dư sau phản ứng

=> X gồm Al₂O₃, Fe và Al dư