Al4C3 + HCl → AlCl3 + CH4 ↑ | Al4C3 ra AlCl3 | Al4C3 ra CH4

Phản ứng: Al₄C₃ + HCl → AlCl₃ + CH₄ ↑

1. Phương trình phản ứng giữa Al₄C₃ và HCl

Al₄C₃ + 12HCl → 4AlCl₃ + 3CH₄

2. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ phòng

3. Cách thực hiện phản ứng

- Cho Al₄C₃ tác dụng với dung dịch HCl

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Nhôm cacbua tan dần trong dung dịch, đồng thời có khí CH₄ thoát ra

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1 Bản chất của Al4C3

Al4C3 sẽ phản ứng với axit clohidric (HCl) để tạo ra khí metan (CH4) và cloua nhôm (AlCl3).

5.2 Bản chất của HCl

HCl tham gia vào quá trình oxi hóa Al4C3.

6. Một số kiến thức mở rộng về Al4C3

6.1 Tính chất vật lí

Là chất rắn, tinh thể hoặc phiến màu vàng, trong suốt. Nó ổn định ở nhiệt độ 1400^oC, khối lượng riêng là 2,36 g/cm³.

- Nhận biết: đem hòa tan trong nước thu được khí không màu và kết tủa keo trắng.

Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄

6.2 Tính chất hóa học

Tan trong nước:

Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄

Tác dụng với axit:

HCl + Al₄C₃ → AlCl₃ + CH₄

Tác dụng với dung dịch bazơ

H₂O + NaOH + Al₄C₃ → CH₄ + NaAl(OH)₂

6.3. Ứng dụng

- Các hạt cacbua nhôm phân tán đều trong lưới tinh thể làm giảm xu hướng bị dão của vật liệu, đặc biệt là khi kết hợp với các hạt cacbua silic.

- Vật liệu composit nhôm-cacbua nhôm có thể được tạo ra bằng tạo hợp kim cơ học, bằng cách nghiền bột nhôm với các hạt than chì.

- Cacbua nhôm có thể được dùng như là vật liệu mài mòn trong các công cụ cắt tốc độ cao. Nó có độ cứng xấp xỉ như topaz.

- Cacbua nhôm cũng được sử dụng trong pháo hoa, chẳng hạn để thu được hiệu ứng đom đóm.

7. Tính chất hóa học của HCl

Dung dịch axit HCl có đầy đủ tính chất hoá học của một axit mạnh.

7.1. Tác dụng chất chỉ thị

Dung dịch HCl làm quì tím hoá đỏ (nhận biết axit)

HCl → H⁺ + Cl^-

7.2. Tác dụng với kim loại

Tác dụng với KL (đứng trước H trong dãy Bêkêtôp) tạo muối (với hóa trị thấp của kim loại) và giải phóng khí hidrô (thể hiện tính oxi hóa)

Fe + 2HCl FeCl₂ + H₂

2Al + 6HCl 2AlCl₃ + 3H₂

Cu + HCl → không có phản ứng

7.3. Tác dụng với oxit bazo và bazo

Sản phẩm tạo muối và nước

NaOH + HCl → NaCl + H₂ O

CuO + 2HCl CuCl₂ + H₂ O

Fe₂ O₃ + 6HCl 2FeCl₃ + 3H₂ O

7.4. Tác dụng với muối (theo điều kiện phản ứng trao đổi)

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃

(dùng để nhận biết gốc clorua )

Ngoài tính chất đặc trưng là axit , dung dịch axit HCl đặc còn thể hiện vai trò chất khử khi tác dụng chất oxi hoá mạnh như KMnO₄, MnO₂, K₂ Cr₂O₇, MnO₂, KClO₃ ……

4HCl + MnO₂ MnCl₂ + Cl + 2H₂ O

K₂ Cr₂ O₇ + 14HCl → 3Cl₂ + 2KCl + 2CrCl₃ + 7H₂ O

Hỗn hợp 3 thể tích HCl và 1 thể tích HNO₃ đặc được gọi là hỗn hợp nước cường toan (cường thuỷ) có khả năng hoà tan được Au (vàng)

3HCl + HNO₃ → 2Cl + NOCl + 2H₂O

NOCl → NO + Cl

Au + 3Cl → AuCl₃

8. Bạn có biết

Canxi cacbua cũng có phản ứng với axit clohidric

9. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hiện tượng nào xảy ra khi cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl₃ ?

A. Ban đầu không thấy hiện tượng, sau đó kết tủa xuất hiện.

B. Xuất hiện kết tủa keo trắng ngay lập tức, sau đó kết tủa tan dần.

C. Ban đầu không thấy hiện tượng, sau đó kết tủa xuất hiện, rồi tan dần.

D. Xuất hiện kết tủa keo trắng ngay lập tức và không tan.

Đáp án: B

Ví dụ 2: Trong các cặp chất sau đây, cặp chất nào có thể cùng tồn tại trong một dung dịch?

A. AlCl₃ và Na₂CO₃

B. HNO₃ và NaHCO₃

C. NaAlO₂ và KOH

D. NaCl và AgNO₃

Đáp án: C

Hướng dẫn giải

NaAlO₂ và KOH không xảy ra phản ứng hóa học

Ví dụ 3: Dùng hóa chất nào sau đây để phân biệt Zn(NO₃)₂ và Al(NO₃)₃ ?

A. Dung dịch NaOH

B. Dung dịch Ba(OH)₂

C. Dung dịch NH₃

D. Dung dịch nước vôi trong

Đáp án: C

Hướng dẫn giải

Khi cho NH₃ vào 2 dung dịch cả 2 dung dịch đều xuất hiện kết tủa hidroxit, nhưng Zn(OH)₂ tạo thành có khả năng tạo phức với NH₃ nên kết tủa lại tan, còn với Al(OH)₃ không tan trong NH₃