AlCl3 Tác Dụng Với NaOH Dư: Phản Ứng, Giải Thích Chi Tiết & Bài Tập

Bạn đang thắc mắc về phản ứng giữa AlCl3 và NaOH dư? CAUHOI2025.EDU.VN sẽ cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về phản ứng này, từ phương trình hóa học, cách tiến hành, hiện tượng, phương trình ion rút gọn đến các bài tập vận dụng, giúp bạn nắm vững kiến thức và tự tin giải quyết các bài tập liên quan. Cùng tìm hiểu sâu hơn về phản ứng hóa học thú vị này nhé!

1. Phản Ứng AlCl3 + NaOH Dư Tạo Ra Gì?

Khi cho NaOH dư tác dụng với AlCl3, sản phẩm thu được là Natri aluminat (NaAlO2), Natri clorua (NaCl) và nước (H2O).

Phương trình hóa học tổng quát:

AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O

1.1. Giải Thích Chi Tiết Phản Ứng

Phản ứng này thực chất diễn ra qua hai giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Tạo kết tủa nhôm hydroxit

  AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

• Giai đoạn 2: Kết tủa nhôm hydroxit tan trong NaOH dư

  Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Nhôm hydroxit (Al(OH)3) là một hydroxit lưỡng tính, có khả năng tác dụng với cả axit và bazơ. Trong trường hợp này, do NaOH dư, Al(OH)3 sẽ tan ra tạo thành natri aluminat.

1.2. Tại Sao NaOH Phải Dư?

Nếu NaOH không dư, phản ứng chỉ dừng lại ở giai đoạn tạo kết tủa Al(OH)3. Để thu được NaAlO2, cần đảm bảo NaOH có đủ để hòa tan hoàn toàn lượng Al(OH)3 tạo thành.

2. Cách Tiến Hành Phản Ứng AlCl3 Với NaOH Dư

Để thực hiện phản ứng này một cách dễ dàng và hiệu quả, bạn có thể làm theo các bước sau:

1. Chuẩn bị:

   • Dung dịch AlCl3 (khoảng 1-2 ml).
   • Dung dịch NaOH (nồng độ tùy chọn, nhưng nên dùng dư).
   • Ống nghiệm.

2. Thực hiện:

   • Cho dung dịch AlCl3 vào ống nghiệm.
   • Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào ống nghiệm, khuấy nhẹ.
   • Tiếp tục nhỏ NaOH cho đến khi kết tủa trắng tạo thành tan hoàn toàn.

3. Hiện Tượng Quan Sát Được Khi Cho NaOH Dư Vào AlCl3

Khi tiến hành phản ứng, bạn sẽ quan sát được các hiện tượng sau:

• Ban đầu: Xuất hiện kết tủa keo trắng. Đây là Al(OH)3 được tạo thành từ phản ứng giữa AlCl3 và NaOH.
• Sau đó: Kết tủa keo trắng tan dần khi NaOH dư. Điều này là do Al(OH)3 tác dụng với NaOH dư tạo thành NaAlO2 tan trong nước.

Alt text: Hiện tượng kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan dần khi thêm NaOH dư vào dung dịch AlCl3.

4. Phương Trình Ion Rút Gọn Của Phản Ứng

Để hiểu rõ hơn bản chất của phản ứng, chúng ta có thể biểu diễn nó dưới dạng phương trình ion rút gọn:

4.1. Các Bước Thiết Lập Phương Trình Ion Rút Gọn

1. Viết phương trình phân tử đầy đủ:

   AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O

2. Chuyển các chất điện li mạnh về dạng ion:

   Al3+ + 3Cl- + 4Na+ + 4OH- → AlO2- + Na+ + 3Na+ + 3Cl- + 2H2O

3. Lược bỏ các ion giống nhau ở hai vế:

   Al3+ + 4OH- → AlO2- + 2H2O

4.2. Ý Nghĩa Của Phương Trình Ion Rút Gọn

Phương trình ion rút gọn cho thấy rằng phản ứng thực chất là sự tương tác giữa ion Al3+ và ion OH- để tạo thành ion AlO2- và nước. Các ion Na+ và Cl- không tham gia trực tiếp vào phản ứng.

5. Bài Toán Về Tính Lưỡng Tính Của Al(OH)3

Al(OH)3 là một hidroxit lưỡng tính, có thể tác dụng với cả axit mạnh và dung dịch kiềm mạnh.

5.1. Al(OH)3 Tác Dụng Với Axit Mạnh

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Phương trình ion rút gọn: Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O

5.2. Al(OH)3 Tác Dụng Với Dung Dịch Kiềm Mạnh

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Hoặc: Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

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

5.3. Các Dạng Bài Tập Liên Quan Đến Tính Lưỡng Tính Của Al(OH)3

Có hai dạng bài tập thường gặp liên quan đến tính lưỡng tính của Al(OH)3:

• Dạng 1: Cho dung dịch OH- tác dụng với dung dịch Al3+.
• Dạng 2: Cho từ từ dung dịch H+ vào dung dịch AlO2-.

5.3.1. Cho Dung Dịch OH- Tác Dụng Với Dung Dịch Al3+

Phương pháp giải:

Quá trình phản ứng xảy ra theo hai giai đoạn:

1. Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓
2. Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O

Cách 1: Tính theo phương trình hóa học.

Cách 2: Xét tỉ lệ k = nOH-/nAl3+

• Nếu k ≤ 3: nAl(OH)3 = nOH-/3
• Nếu 3 < k < 4: nAl(OH)3 = 4nAl3+ – nOH-
• Nếu k ≥ 4: nAl(OH)3 = 0 (kết tủa tan hoàn toàn)

Cách 3: Sử dụng sơ đồ phản ứng kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích để giải nhanh.

5.3.2. Cho Từ Từ Dung Dịch H+ Vào Dung Dịch AlO2-

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 nH+ ≤ nAlO2- thì chỉ xảy ra (1), khi đó: nAl(OH)3 = nH+
• Nếu nH+ > nAlO2- thì xảy ra cả (1) và (2), khi đó nH+ = nAl(OH)3 + 4nAl3+ và nAlO2- = nAl(OH)3 + nAl3+

Cách 3: Dùng bảo toàn nguyên tố.

6. Bài Tập Vận Dụng Liên Quan Đến AlCl3 Và NaOH Dư

Để củng cố kiến thức, chúng ta cùng xét một số bài tập vận dụng sau:

Câu 1: Để phân biệt dung dịch AlCl3 và dung dịch KCl ta dùng dung dịch nào sau đây?

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 2: 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

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

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

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

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

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

Câu 3: 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 4: Aluminum hydroxide 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

Aluminum hydroxide thu được khi thổi dư CO2 vào dung dịch natri aluminat

Phương trình phản ứng:

NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3.

Câu 5: 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

nAlCl3=0,015mol→nAl3+=0,015mol

nNaOH=0,05mol→nOH-=0,05mol

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: nAl(OH)3=0,015–0,005=0,01mol

→ m kết tủa = 0,01.78 = 0,78 gam

Câu 6: 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

nNaOH=0,15mol→nOH-=0,15mol

nAlCl3=0,075mol→nAl3+=0,075mol

Xét tỉ lệ nOH-/nAl3+=2

Khi đó nAl(OH)3 = nOH-/3=0,15/3=0,05mol→m=mAl(OH)3=0,05.78=3,9gam

Câu 7: 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

nHCl=0,4mol→nH+=0,4mol

nNaOH=0,06mol→nOH-=0,06mol

nNaAlO2=0,1mol→nAlO2-=0,1mol

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: nAl(OH)3 dư =0,1–0,08=0,02mol→mAl(OH)3 dư =0,02.78=1,56gam

Câu 8: 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

nHCl=0,05mol→nH+=0,05mol

nNaAlO2=0,1mol→nAlO2-=0,1mol

Ta thấy nH+0,55M.

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

nAl2(SO4)3 = 0,01 mol → nAl3+ = 2.nAl2(SO4)3 = 0,02 mol

mà nAl(OH)3= 0,78/78 = 0,01 mol

Trường hợp 1: nOH-min = 3.nAl(OH)3 = 0,03 mol

→ CM NaOH = 0,03/0,025= 1,2M.

Trường hợp 2: nOH-max = 4.nAl3+ – nAl(OH)3 = 4.0,02 – 0,01 = 0,07 mol

→ CM NaOH = 0,07/0,025 = 2,8M

7. FAQ – Câu Hỏi Thường Gặp Về Phản Ứng AlCl3 và NaOH Dư

Câu 1: Tại sao Al(OH)3 lại tan trong NaOH dư?

Al(OH)3 là một hidroxit lưỡng tính, có khả năng tác dụng với cả axit và bazơ. Trong môi trường NaOH dư, nó tác dụng với NaOH tạo thành NaAlO2 tan trong nước.

Câu 2: Sản phẩm của phản ứng AlCl3 và NaOH dư là gì?

Sản phẩm là Natri aluminat (NaAlO2), Natri clorua (NaCl) và nước (H2O).

Câu 3: Phản ứng AlCl3 và NaOH dư có tạo ra kết tủa không?

Có, ban đầu phản ứng tạo ra kết tủa keo trắng Al(OH)3. Tuy nhiên, kết tủa này sẽ tan dần khi NaOH dư.

Câu 4: Làm thế nào để nhận biết dung dịch AlCl3?

Có thể dùng dung dịch NaOH. Ban đầu sẽ xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần khi thêm NaOH dư.

Câu 5: AlCl3 có tác dụng với dung dịch NH3 không?

Có, AlCl3 tác dụng với dung dịch NH3 tạo ra kết tủa Al(OH)3, nhưng kết tủa này không tan trong NH3 dư.

Câu 6: Tại sao cần phải thêm NaOH dư vào phản ứng với AlCl3 để tạo ra NaAlO2?

Vì Al(OH)3 là chất lưỡng tính, cần NaOH dư để hòa tan hoàn toàn Al(OH)3 tạo thành NaAlO2.

Câu 7: Phương trình ion rút gọn của phản ứng AlCl3 và NaOH dư là gì?

Al3+ + 4OH- → AlO2- + 2H2O

Câu 8: Al(OH)3 có tác dụng với axit không? Nếu có, sản phẩm là gì?

Có, Al(OH)3 tác dụng với axit tạo thành muối và nước. Ví dụ: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Câu 9: Có những dạng bài tập nào liên quan đến tính lưỡng tính của Al(OH)3?

Có hai dạng chính: cho dung dịch OH- tác dụng với dung dịch Al3+ và cho từ từ dung dịch H+ vào dung dịch AlO2-.

Câu 10: Làm thế nào để giải nhanh các bài tập về Al(OH)3 và dung dịch kiềm?

Có thể sử dụng phương pháp xét tỉ lệ nOH-/nAl3+ hoặc sử dụng sơ đồ phản ứng kết hợp với bảo toàn nguyên tố và bảo toàn điện tích.

8. Tại Sao Nên Tìm Hiểu Thông Tin Hóa Học Tại CAUHOI2025.EDU.VN?

CAUHOI2025.EDU.VN là một nguồn thông tin đáng tin cậy cho những ai muốn tìm hiểu về hóa học và các môn khoa học khác. Chúng tôi cung cấp:

• Thông tin chính xác và đáng tin cậy: Tất cả các bài viết đều được nghiên cứu kỹ lưỡng và trích dẫn từ các nguồn uy tín.
• Giải thích dễ hiểu: Chúng tôi sử dụng ngôn ngữ đơn giản và dễ hiểu để giúp mọi người tiếp cận kiến thức một cách dễ dàng.
• Bài tập vận dụng đa dạng: Chúng tôi cung cấp nhiều bài tập vận dụng để giúp bạn củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải bài tập.
• Cập nhật thông tin mới nhất: Chúng tôi luôn cập nhật những thông tin mới nhất về khoa học và công nghệ để đảm bảo bạn luôn có được những kiến thức tiên tiến nhất.

Bạn đang gặp khó khăn trong việc giải các bài tập hóa học? Bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về các phản ứng hóa học phức tạp? Hãy truy cập CAUHOI2025.EDU.VN ngay hôm nay để khám phá thế giới hóa học đầy thú vị!

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào khác, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ: 30 P. Khâm Thiên, Thổ Quan, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam hoặc qua số điện thoại: +84 2435162967. Bạn cũng có thể truy cập trang web CauHoi2025.EDU.VN để tìm hiểu thêm thông tin chi tiết.