NaOH + AlCl3 dư → Al(OH)3 + NaCl

Phản ứng: NaOH + AlCl₃ dư → Al(OH)₃ + NaCl

1. Phương trình phản ứng giữa NaOH và AlCl_{3 dư}

3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3↓ + 3NaCl

2. Cách tiến hành phản ứng cho NaOH tác dụng với AlCl₃ dư

- Nhỏ từ từ đến dư AlCl₃ vào ống nghiệm chứa sẵn 1 – 2 ml dung dịch NaOH.

3. Hiện tượng phản ứng cho NaOH tác dụng với AlCl₃ dư

- Xuất hiện kết tủa keo trắng.

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1 Bản chất của NaOH

NaOH là một bazo mạnh nên tác dụng được với muối AlCl₃.

4.2 Bản chất của AlCl3

AlCl₃ mang đầy đủ tính chất hoá học của muối nên tác dụng được với dung dịch bazo.

5. Tính chất hóa học của NaOH

5.1 Làm đổi màu chất chỉ thị

Dung dịch NaOH làm quỳ tím chuyển thành màu xanh.

Dung dịch NaOH làm phenolphthalein không màu chuyển sang màu đỏ, đổi màu methyl da cam thành màu vàng.

5.2 Natri hidroxit tác dụng với oxit axit

Khi tác dụng với axit và oxit axit trung bình, yếu thì tùy theo tỉ lệ mol các chất tham gia mà muối thu được có thể là muối axit, muối trung hòa hay cả hai.

Phản ứng với oxit axit: NO₂, SO₂, CO₂...

Ví dụ:

2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O

NaOH + SO₂→ NaHSO₃

2NaOH + 2NO₂→ H₂O + NaNO₂ + NaNO₃ (tạo 2 muối )

NaOH + CO₂ → NaHCO₃

2NaOH + CO₂→ Na₂CO₃ + H₂O

3NaOH + P₂O₅ → Na₃PO₄↓ + 3H₂O

NaOH + SiO₂ → Na₂SiO₃

Phản ứng với SiO2 là phản ứng ăn mòn thủy tinh vì thế khi nấu chảy NaOH, người ta dùng các dụng cụ bằng sắt, niken hay bạc mà không dùng thủy tinh để chứa NaOH.

5.3 Natri hidroxit tác dụng với axit

Là một bazơ mạnh nên tính chất đặc trưng của NaOH là tác dụng với axit tạo thành muối tan và nước. Phản ứng này còn gọi là phản ứng trung hòa.

Ví dụ:

NaOH + HCl → NaCl+ H₂O

NaOH + HNO₃→ NaNO₃+ H₂O

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

3NaOH + H₃PO₄→ Na₃PO₄ + 3H₂O

2NaOH + H₂CO₃ → Na₂CO₃ + 2H₂O

5.4 Natri hidroxit tác dụng với muối

Natri hidroxit tác dụng với dung dịch muối tạo thành muối mới và bazơ mới.

Điều kiện để có phản ứng xảy ra: Muối tạo thành phải là muối không tan hoặc bazơ tạo thành phải là bazơ không tan.

Ví dụ:

2NaOH + CuSO₄ → Na₂SO₄ + Cu(OH)₂⏐↓

NaOH + MgSO₄→ Mg(OH)₂ + Na₂SO₄

2NaOH + MgCl₂ → 2NaCl + Mg(OH)₂

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃+ 3NaCl

Cu(NO₃)₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + 2NaNO₃

2NaOH + FeSO₄ → Na₂SO₄ + Fe(OH)₂↓ nâu đỏ

5.5 Natri hidroxit tác dụng với một số phi kim như Si, C, P, S, Halogen

Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H2↑

C + NaOH nóng chảy → 2Na + 2Na₂CO₃ + 3H₂↑

4P trắng + 3NaOH + 3H₂O → PH₃↑ + 3NaH₂PO₂

Cl₂+ 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

3Cl₂ + 6NaOH → NaCl + NaClO₃ + 3H₂O

5.6 Dung dịch NaOH có khả năng hoà tan một hợp chất của kim loại lưỡng tính Al, Zn, Be Sn Pb

Ví dụ: Al, Al₂O₃, Al(OH)₃

2NaOH + 2Al + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑

2NaOH + Al₂O₃→ 2NaAlO₂ + H₂O

NaOH + Al(OH)₃→ NaAlO₂ + 2H₂O

Chất được tạo ra trong dung dịch có thể chứa ion Na[Al(OH)₄], hoặc có thể viết

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

Tương tự, NaOH có thể tác dụng với kim loại Be, Zn, Sb, Pb, Cr và oxit và hiđroxit tương ứng của chúng.

6. Ứng dụng của NaOH

- Sản xuất các sản phẩm làm sạch và khử khuẩn. ...

- Ứng dụng trong ngành Y học – Dược phẩm. ...

- Ứng dụng trong chế tạo nguyên liệu, năng lượng. ...

- Sử dụng trong xử lý nước. ...

- Ứng dụng trong chế biến thực phẩm. ...

- Ứng dụng trong sản phẩm gỗ và giấy. ...

- Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp khác.

7. Bài toán về sự lưỡng tính của Al(OH)₃

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

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

Phương pháp giải:

Quá trình phản ứng

$A{l}^{3+}+3O{H}^{-}\to Al{\left(OH\right)}_3$

$Al{\left(OH\right)}_3+O{H}^{-}\to Al{O}_2^{-}+2H_{2}O$

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học.

Cách 2: Xét tỉ lệ $k=\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{A{l}^{3+}}}$

Nếu k ≤ 3 thì khi đó $n_{Al{\left(OH\right)}_3}=\frac{n_{O{H}^{-}}}{3}$

Nếu 3 < k < 4 thì khi đó $n_{Al{\left(OH\right)}_3}=4n_{A{l}^{3+}}-n_{O{H}^{-}}$

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.

6.2: Cho từ từ dung dịch H⁺ vào dung dịch $Al{O}_2^{-}$

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:

$Al{O}_2^{-}+H^{+}+H_{2}O\to Al{\left(OH\right)}_3$

Nếu H⁺ dư thì xảy ra tiếp:

$Al{\left(OH\right)}_3+3H^{+}\to A{l}^{3+}+3H_{2}O$

Chú ý: Nếu trong dung dịch có OH^- thì H⁺ sẽ phản ứng với OH^- trước, sau đó mới phản ứng với $Al{O}_2^{-}$

Cách 2: Xét phương trình hóa học song song

$Al{O}_2^{-}+H^{+}+H_{2}O\to Al{\left(OH\right)}_3$(1)

$Al{O}_2^{-}+4H^{+}\to A{l}^{3+}+2H_{2}O$(2)

Nếu $n_{H^{+}}\le n_{Al{O}_2^{-}}$ thì chỉ xảy ra (1), khi đó: $n_{Al{\left(OH\right)}_3}=n_{H^{+}}$

Nếu $n_{H^{+}}>n_{Al{O}_2^{-}}$ thì xảy ra cả (1) và (2), khi đó $\left(\begin{array}{c}{n}_{H^{+}}=n_{Al{\left(OH\right)}_3}+4n_{A{l}^{3+}}\\ n_{Al{O}_2^{-}}=n_{Al{\left(OH\right)}_3}+n_{A{l}^{3+}}\end{array}\right)$

Cách 3: Dùng bảo toàn nguyên tố.

8. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 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

Hướng dẫn giải

Đáp án B

$n_{AlC{l}_3}=\mathrm{0,015}mol\to n_{A{l}^{3+}}=\mathrm{0,015}mol$

$n_{NaOH}=\mathrm{0,05}mol\to n_{O{H}^{-}}=\mathrm{0,05}mol$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{c}A{l}^{3+}+3O{H}^{-}\to Al\\ \mathrm{0,015}\to \mathrm{0,045}\to \mathrm{0,015}\end{array}$

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

$\begin{array}{c}Al+O{H}^{-}\to Al{O}_2^{-}+2H_{2}O\\ \mathrm{0,005}\leftarrow \mathrm{0,005}\end{array}$

Sau phản ứng: $n_{Al{\left(OH\right)}_3}=\mathrm{0,015}-\mathrm{0,005}=\mathrm{0,01}mol$

→ m_{kết tủa} = 0,01.78 = 0,78 gam

Câu 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.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$n_{NaOH}=\mathrm{0,15}mol\to n_{O{H}^{-}}=\mathrm{0,15}mol$

$n_{AlC{l}_3}=\mathrm{0,075}mol\to n_{A{l}^{3+}}=\mathrm{0,075}mol$

Xét tỉ lệ $\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{A{l}^{3+}}}=2<3$

Khi đó $n_{Al{\left(OH\right)}_3}=\frac{n_{O{H}^{-}}}{3}=\frac{\mathrm{0,15}}{3}=\mathrm{0,05}mol\to m=m_{Al{\left(OH\right)}_3}=\mathrm{0,05.78}=\mathrm{3,9}gam$

Câu 3: 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.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$n_{HCl}=\mathrm{0,4}mol\to n_{H^{+}}=\mathrm{0,4}mol$

$n_{NaOH}=\mathrm{0,06}mol\to n_{O{H}^{-}}=\mathrm{0,06}mol$

$n_{NaAl{O}_2}=\mathrm{0,1}mol\to n_{Al{O}_2^{-}}=\mathrm{0,1}mol$

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{c}O{H}^{-}+H^{+}\to H_{2}O\\ \mathrm{0,06}\to \mathrm{0,06}\end{array}$

$\begin{array}{c}Al{O}_2^{-}+H^{+}+H_{2}O\to Al\\ \mathrm{0,1}\to \mathrm{0,1}\to \mathrm{0,1}\end{array}$

$\begin{array}{c}Al+3H^{+}\to A{l}^{3+}+3H_{2}O\\ \mathrm{0,08}\leftarrow \mathrm{0,24}\end{array}$

Ta có: $n_{Al{\left(OH\right)}_{3du}}=\mathrm{0,1}-\mathrm{0,08}=\mathrm{0,02}mol\to m_{Al{\left(OH\right)}_{3du}}=\mathrm{0,02.78}=\mathrm{1,56}gam$

Câu 4: 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.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

$n_{HCl}=\mathrm{0,05}mol\to n_{H^{+}}=\mathrm{0,05}mol$

$n_{NaAl{O}_2}=\mathrm{0,1}mol\to n_{Al{O}_2^{-}}=\mathrm{0,1}mol$

Ta thấy $n_{H^{+}}<n_{Al{O}_2^{-}}$ nên khi đó $n_{Al{\left(OH\right)}_3}=n_{H^{+}}=\mathrm{0,05}mol$

$\to m=m_{Al{\left(OH\right)}_3}=\mathrm{0,05.78}=\mathrm{3,9}gam$

Câu 5:Dùng hóa chất nào sau đây để phân biệt Zn(NO₃)₂ và Al(NO₃)₃ ?

A.Dung dịch NaOHB.Dung dịch Ba(OH)₂

C.Dung dịch NH₃D.Dung dịch nước vôi trong

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Khi cho NH₃ vào 2 dung dịch cả 2 dung dịch đều xuất hiện kết tủa hiđroxit, 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

Al(NO₃)₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)_3↓ + 3NH₄NO₃

Zn(NO₃)₂ + 2NH₃ + 2H₂O → Zn(OH)_2↓ + 2NH₄NO₃

Dung dịch amoniac có khả năng hòa tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại (Ag, Cu, Zn), tạo thành các dung dịch phức chất.

Câu 6: 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.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Ban đầu có kết tủa keo trắng ngay lập tức

3NaOH + AlCl₃ → Al(OH)_3↓ + 3NaCl

Khi NaOH dư, kết tủa tan dần

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + 2H₂O

Câu 7:Nhôm hiđroxit thu được từ cách làm nào sau đây?

A. Cho dư dung dịch HCl vào dung dịch natri aluminat.

B. Thổi dư CO₂ vào dung dịch natri aluminat.

C. Cho dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl₃.

D. Cho Al₂O₃ tác dụng với nướC.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Nhôm hiđroxit thu được khi thổi dư CO₂ vào dung dịch natri aluminat

Phương trình phản ứng:

NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O $\underset{}{\to }$ Al(OH)₃↓ + NaHCO₃.

Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm Al và Al₂O₃ có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 0,18 : 1,02. Cho X tan trong dung dịch NaOH vừa đủ thu được dung dịch Y và 0,672 lít khí H₂ (đktc). Cho Y tác dụng với 200 ml dung dịch HCl được kết tủa Z. Nung Z ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 3,57g chất rắn. Nồng độ mol của dung dịch HCl là
A. 0,35M hoặc 0,45M. B. 0,07M hoặc 0,11M.

C. 0,07M hoặc 0,09M. D. 0,35M hoặc 0,55M.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$n_{H_2}$= 0,03

Bảo toàn electron: 3.n_Al = 2.$n_{H_2}$

→ n_Al = 0,02 → m_Al = 0,54g

Al và Al₂O₃ có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 0,18 : 1,02

→$m_{A{l}_2{O}_3}$= $\frac{\mathrm{0,54}}{\mathrm{0,18}}\mathrm{.1,02}=\mathrm{3,06}\text{g}$

→$n_{A{l}_2{O}_3}$_bđ = 0,03 mol

Bảo toàn nguyên tố Al →$n_{NaAl{O}_2}$ = n_Al + 2. $n_{A{l}_2{O}_3}$ _bđ = 0,08 mol

_{$n_{A{l}_2{O}_3}$thu được} = 3,57 : 102 = 0,035 mol

$n_{Al{\left(OH\right)}_3}$= 0,07 mol

Trường hợp 1: NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃ + NaCl

n_HCl = $n_{Al{\left(OH\right)}_3}$ = 0,07 mol

→ C_{M HCl} = $\frac{\mathrm{0,07}}{\mathrm{0,2}}$= 0,35M

Trường hợp 2:

$\begin{array}{c}NaAl{O}_2+HCl+H_{2}O\to Al{\left(OH\right)}_3+NaCl\\ \mathrm{0,07}\leftarrow \mathrm{0,07}\leftarrow \mathrm{0,07}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}NaAl{O}_2+4HCl\to AlC{l}_3+NaCl+2H_{2}O\\ (\mathrm{0,08}-\mathrm{0,07})\to \mathrm{0,04}mol\end{array}$

→ n_HCl = 0,11 mol

→ C_{M HCl} = $\frac{\mathrm{0,11}}{\mathrm{0,2}}$ = 0,55M

Câu 9:Để phân biệt dung dịch AlCl₃ và dung dịch KCl ta dùng dung dịch

A.NaOH. B. HCl.

C.NaNO₃ D. H₂SO₄.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Trích mẫu thử của hai dung dịch ra hai ống nghiệm có đánh số.

Nhỏ NaOH dư vào từng ống nghiệm

- Xuất hiện kết tủa trắng sau đó kết tủa tan: AlCl₃

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)_3↓ + 3NaCl

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

- Không có hiện tượng gì: KCl

Câu 10: Cho 3,24 gam Al₂(SO₄)₃ phản ứng với 25 ml dung dịch NaOH thu được 0,78 gam kết tủa trắng. Nồng độ mol của dung dịch NaOH đã dùng là

A. 1,2M và 2,4M. B. 1,2M.

C. 2,8M. D. 1,2M và 2,8M.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$n_{A{l}_2{\left(S{O}_4\right)}_3}$ = 0,01 mol → $n_{A{l}^{3+}}$ = 2.$n_{A{l}_2{\left(S{O}_4\right)}_3}$ = 0,02 mol

mà $n_{Al{\left(OH\right)}_3}$= $\frac{\mathrm{0,78}}{78}$ = 0,01 mol < 0,02 nên có 2 trường hợp

Trường hợp 1: $n_{O{H}^{-}\min }$ = 3.$n_{Al{\left(OH\right)}_3}$ = 0,03 mol

→ C_{M NaOH} = $\frac{\mathrm{0,03}}{\mathrm{0,025}}$ = 1,2M.

Trường hợp 2: $n_{O{H}^{-}\max }$ = 4.$n_{A{l}^{3+}}$ – $n_{Al{\left(OH\right)}_3}$ = 4.0,02 – 0,01 = 0,07 mol

→ C_{M NaOH} = $\frac{\mathrm{0,07}}{\mathrm{0,025}}$ = 2,8M