admin 6 giờ trước

Al + HNO3 Loãng Phản Ứng Tạo Ra NH4NO3: Chi Tiết A-Z?

Mục lục

Bạn đang tìm kiếm thông tin chi tiết về phản ứng giữa Al và HNO3 loãng tạo ra NH4NO3? Bài viết này của CAUHOI2025.EDU.VN sẽ cung cấp cho bạn một cái nhìn toàn diện, từ phương trình hóa học, điều kiện phản ứng, cách lập phương trình, đến tính chất hóa học liên quan và các bài tập vận dụng có lời giải chi tiết. Chúng tôi tin rằng, với những thông tin được trình bày một cách dễ hiểu và khoa học, bạn sẽ nắm vững kiến thức về phản ứng hóa học quan trọng này.

1. Phương Trình Hóa Học Phản Ứng Al + HNO3 Loãng

Phương trình hóa học tổng quát của phản ứng nhôm (Al) tác dụng với axit nitric (HNO3) loãng tạo ra nhôm nitrat (Al(NO3)3), amoni nitrat (NH4NO3) và nước (H2O) như sau:

8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

Alt: Sơ đồ phản ứng hóa học giữa nhôm và axit nitric loãng tạo thành nhôm nitrat, amoni nitrat và nước

2. Điều Kiện Để Phản Ứng Al Tác Dụng Với HNO3 Loãng Xảy Ra

Nhôm (Al) không tác dụng với HNO3 đặc, nguội.
Nhôm (Al) phản ứng với HNO3 loãng ở ngay điều kiện thường.

3. Cách Lập Phương Trình Hóa Học Phản Ứng Al Tác Dụng Với HNO3 Loãng

Để cân bằng phương trình phản ứng này một cách chính xác, chúng ta thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:

Al⁰ + HN⁺⁵O₃ → Al⁺³(NO₃)₃ + N^-3H₄NO₃ + H₂O

Chất khử: Al; chất oxi hóa: HNO₃.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử

Quá trình oxi hóa: Al⁰ → Al⁺³ + 3e
Quá trình khử: N⁺⁵ + 8e → N^-3

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa

8 x [Al⁰ → Al⁺³ + 3e]
3 x [N⁺⁵ + 8e → N^-3]

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

4. Tính Chất Hóa Học Của Nhôm

Nhôm là một kim loại có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và công nghiệp. Dưới đây là một số tính chất hóa học đặc trưng của nhôm:

4.1. Tác dụng với Oxi và một số phi kim

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 với oxi trong không khí, nước.

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Bột nhôm bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo:

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

4.2. Nhôm Tác Dụng Với Axit

Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng,…) giải phóng khí H₂:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 3H₂SO₄ (loãng) → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

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

Al + 4HNO₃ (loãng) → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Al + 6HNO₃ (đặc) → Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

2Al + 6H₂SO₄ (đặc) → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Lưu ý: Nhôm không tác dụng với H₂SO₄ (đặc, nguội), HNO₃ (đặc, nguội) do bị thụ động hóa.

4.3. Tác Dụng Với Dung Dịch Muối Của Kim Loại Yếu Hơn

Nhôm có thể tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn để tạo thành muối mới và kim loại mới (đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối).

Al + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

2Al + 3FeSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Fe

4.4. Tính Chất Hóa Học Riêng Của Nhôm

Al₂O₃ là oxit lưỡng tính nên lớp màng mỏng Al₂O₃ trên bề mặt nhôm tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra muối tan. Khi không còn màng oxit bảo vệ, nhôm sẽ tác dụng được với nước tạo ra Al(OH)₃ và giải phóng H₂; Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính nên tác dụng trực tiếp với kiềm.

Phản ứng nhôm tác dụng với dung dịch kiềm được thể hiện đơn giản như sau:

2Al + 2H₂O + 2NaOH → 2NaAlO₂ + 3H₂↑

4.5. Phản Ứng Nhiệt Nhôm

Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học tỏa nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao. Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa sắt(III) oxit và nhôm:

Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃

Nhiệt lượng do phản ứng tỏa ra lớn làm sắt nóng chảy nên phản ứng này được dùng để điều chế một lượng nhỏ sắt nóng chảy khi hàn đường ray.

Một số phản ứng khác như:

3CuO + 2Al → Al₂O₃ + 3Cu

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

Cr₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Cr

5. Tính Chất Hóa Học Của HNO3

Axit nitric (HNO3) là một hợp chất hóa học quan trọng với nhiều ứng dụng trong công nghiệp và phòng thí nghiệm. Dưới đây là các tính chất hóa học chính của HNO3:

5.1. HNO3 Có Tính Axit

HNO3 là một trong các axit mạnh nhất, trong dung dịch loãng phân li hoàn toàn thành ion H⁺ và NO₃^–.

HNO3 mang đầy đủ các tính chất của 1 axit như: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng bazơ, basic oxide và muối của axit yếu hơn tạo thành muối nitrate. Ví dụ:

MgO + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂O

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

BaCO₃ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

5.2. HNO3 Có Tính Oxi Hóa Mạnh:

Nitric acid là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Tùy thuộc vào nồng độ của axit và độ mạnh yếu của chất khử, mà HNO3 có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ.

a. Tác Dụng Với Kim Loại:

HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrate, H₂O và sản phẩm khử của N⁺⁵ (NO₂, NO, N₂O, N₂ và NH₄NO₃).
Thông thường: HNO₃ loãng → NO, HNO₃ đặc → NO₂ .
Với các kim loại có tính khử mạnh: Mg, Al, Zn,… HNO₃ loãng có thể bị khử đến N₂O, N₂, NH₄NO₃.

Cu + 4HNO₃ đặc → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Fe + 4HNO₃ loãng → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

4Zn + 10HNO₃ loãng → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Chú ý: Fe, Al, Cr bị thụ động trong dd HNO₃ đặc, nguội do tạo màng oxit bền, bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của axit, do đó có thể dùng bình Al hoặc Fe để đựng HNO₃ đặc, nguội.

b. Tác Dụng Với Phi Kim:

HNO₃ có thể oxi hóa được nhiều phi kim, như:

S + 6HNO₃ →t^o H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

C + 4HNO₃ →t^o CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

5HNO₃ + P →t^o H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

c. Tác Dụng Với Hợp Chất:

HNO₃ đặc còn oxi hóa được hợp chất vô cơ và hữu cơ. Vải, giấy, mùn cưa, dầu thông,… bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO₃ đặc.

4HNO₃ + FeO → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

4HNO₃ + FeCO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O + CO₂

Fe₃O₄ + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O

6. Bài Tập Vận Dụng Liên Quan Đến Phản Ứng Al + HNO3

Để củng cố kiến thức, chúng ta cùng nhau giải một số bài tập liên quan đến phản ứng giữa Al và HNO3 nhé!

Câu 1: Hòa tan m gam Al vào dung dịch NaOH dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H₂ (đktc). Giá trị của m là:

A. 4,05.
B. 2,7.
C. 6,075.
D. 5,04.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Bảo toàn e: 3nAl = 2nH₂ → nAl = 0,1 mol

→ m = 2,7 gam

Câu 2: Quặng boxit được dùng để sản xuất kim loại nào sau đây?

A. Al.
B. Mg.
C. Cu.
D. Na.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Quặng boxit dùng để sản xuất kim loại Al.

Câu 3: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, Mg tác dụng với oxi, thu được 19,35 gam chất rắn Y. Để hòa tan vừa hết Y cần dùng V ml dung dịch chứa HCl 1M, sau phản ứng thu được 0,56 lít khí H₂ (dktc) và 43,125 gam muối trong dung dịch. Giá trị của m là:

A. 12,95.
B. 16,00.
C. 13,75.
D. 14,75.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Gọi số mol HCl là x mol

Bảo toàn nguyên tố H:

nHCl = 2nH₂ + 2nH₂O → nH₂O = (x – 0,05)/2 mol

→ nO = nH₂O = (x – 0,05)/2 mol

→ mX = 19,35 – 16.(x – 0,05)/2 = 19,75 – 8x (g)

→ mmuoi = 19,75 – 8x + 35,5x = 43,125 → x = 0,85

→ m = 19,35 – 8*(0,85 – 0,05)/2 = 12,95 gam.

Câu 4: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Al(OH)₃ là một bazơ lưỡng tính.
B. Al₂O₃ là oxit trung tính.
C. Nhôm là một kim loại lưỡng tính.
D. Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Al(OH)₃ là hidroxit lưỡng tính, Al₂O₃ là oxit lưỡng tính.

Câu 5: Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Mg tác dụng với oxi, thu được 22,4 gam chất rắn Y. Để hòa tan vừa hết Y cần dùng V ml dung dịch chứa HCl 2M và H₂SO₄ 1M, sau phản ứng thu được 4,48 lít khí H₂ (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 66,1 gam muối khan. Giá trị của m là:

A. 16,0.
B. 15,5.
C. 15,0.
D. 14,5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

nH₂SO₄ = x mol; nHCl = 2x mol, nH₂ = 0,2 mol

Bảo toàn H → nH₂O = (2x – 0,2) mol

→ mX = 22,4 – 16(2x – 0,2) = 25,6 – 32x (gam)

Mà mmuối = (25,6 – 32x) + 96x + 35,5.2x = 66,1

→ x = 0,3

→ mX = 16 gam.

Câu 6: Cho các phát biểu sau:

(a) Ở nhiệt độ cao, các kim loại kiềm tác dụng với oxi, đều thu được các oxit.

(b) Có thể sử dụng vôi để làm mềm nước có tính cứng tạm thời.

(d) Nhúng miếng Al vào dung dịch CuSO₄ có xảy ra ăn mòn điện hóa học.

(e) Dùng dung dịch NaOH có thể phân biệt các chất rắn là MgO, Al₂O₃, Al.

Số phát biểu đúng là

A. 3.
B. 2.
C. 4.
D. 5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Những phát biểu đúng là: (b), (c), (d), (e).

(a) sai vì ngoài oxit còn thu được các chất khác như peoxit …

Câu 7. Dẫn khí CO dư qua hỗn hợp nung nóng Al, Al₂O₃, MgO, FeO. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn gồm

A. Al, Mg, Fe.
B. Fe.
C. Al, MgO, Fe.
D. Al, Al₂O₃, MgO, Fe.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Khí CO chỉ khử được những kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học của kim loại. Vậy sau phản ứng hỗn hợp kim loại gồm Al, Al₂O₃, MgO, Fe.

Câu 8. Cho một lá nhôm vào ống nghiệm chứa dung dịch Hg(NO₃)₂, thấy có một lớp thủy ngân bám trên bề mặt nhôm. Hiện tượng tiếp theo quan sát được là

A. khí hiđro thoát ra mạnh.
B. khí hiđro thoát ra sau đó dừng lại ngay.
C. lá nhôm bốc cháy.
D. lá nhôm tan ngay trong thủy ngân và không có phản ứng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Al sẽ tạo với Hg hỗn hống. Hỗn hống Al tác dụng với nước:

2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂

Câu 9. Phản ứng hóa học xảy ra trong trường hợp nào dưới đây không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm?

A. Al tác dụng với Fe₂O₃ nung nóng.
B. Al tác dụng với CuO nung nóng.
C. Al tác dụng với Fe₃O₄ nung nóng.
D. Al tác dụng với axit H₂SO₄ đặc, nóng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Phản ứng của nhôm với oxit kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm.

Vậy Al tác dụng với axit H₂SO₄ đặc, nóng không phải là phản ứng nhiệt nhôm.

Câu 10. Cho lá nhôm vào dung dịch HCl. Lấy vài giọt NaOH nhỏ vào dung dịch thu được, hiện tượng xảy ra là

A. Khí bay lên, xuất hiện kết tủa trắng.
B. Có kết tủa trắng xuất hiện.
C. Có khí bay lên.
D. Không có hiện tượng gì.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Cho lá nhôm vào dung dịch HCl có khí bay lên:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl₃, có kết tủa keo trắng xuất hiện:

3NaOH + AlCl₃ dư → Al(OH)₃ ↓ + 3NaCl.

Câu 11. Nhận định không chính xác về nhôm là

A. Nhôm là kim loại nhẹ, dễ dát mỏng.
B. Nhôm là kim loại có tính khử tương đối mạnh.
C. Trong công nghiệp, nhôm được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy.
D. Nhôm có thể khử được các oxit của kim loại kiềm.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Phát biểu D sai vì nhôm không thể khử được các oxit của kim loại kiềm.

Câu 12: Al có thể tan được trong dung dịch nào sau

A. KNO₃.
B. K₂SO₄.
C. KOH.
D. HNO₃ đậm đặc nguội.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

2Al + 2KOH + 2H₂O → 2KAlO₂ + 3H₂.

7. Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ) Về Phản Ứng Al + HNO3

Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp liên quan đến phản ứng giữa nhôm và axit nitric:

Tại sao nhôm không phản ứng với HNO3 đặc nguội?
Nhôm bị thụ động hóa bởi HNO3 đặc nguội do tạo thành lớp oxit Al2O3 bền vững bảo vệ bề mặt kim loại.
Phản ứng giữa Al và HNO3 loãng tạo ra những sản phẩm gì?
Phản ứng tạo ra Al(NO3)3, NH4NO3 và H2O.
Al có thể khử được những oxit kim loại nào?
Al có thể khử được oxit của các kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa.
Phản ứng nhiệt nhôm là gì?
Là phản ứng giữa Al và oxit kim loại ở nhiệt độ cao, tỏa nhiều nhiệt.
Tại sao cần cân bằng phương trình phản ứng hóa học?
Để đảm bảo tuân thủ định luật bảo toàn khối lượng.
Ứng dụng của phản ứng nhiệt nhôm là gì?
Hàn đường ray, điều chế một số kim loại.
Al có tác dụng với dung dịch muối nào?
Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn.
Tính chất lưỡng tính của Al2O3 thể hiện như thế nào?
Tác dụng được với cả axit và bazơ.
Al có phải là kim loại mạnh không?
Al là kim loại có tính khử tương đối mạnh.
Điều kiện để phản ứng giữa Al và HNO3 loãng xảy ra là gì?
Phản ứng xảy ra ngay ở điều kiện thường.

8. Tại Sao Nên Tìm Hiểu Về Phản Ứng Al + HNO3 Tại CAUHOI2025.EDU.VN?

Bạn đang gặp khó khăn trong việc tìm kiếm thông tin chính xác và đáng tin cậy về phản ứng Al + HNO3? CAUHOI2025.EDU.VN cung cấp cho bạn:

Thông tin chi tiết và dễ hiểu: Bài viết được trình bày một cách khoa học, logic, giúp bạn dễ dàng nắm bắt kiến thức.
Nguồn thông tin đáng tin cậy: Chúng tôi luôn nỗ lực cung cấp thông tin chính xác, được kiểm chứng từ các nguồn uy tín.
Giải đáp thắc mắc nhanh chóng: Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi để được giải đáp tận tình.
Tiết kiệm thời gian: Thay vì phải tìm kiếm thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, bạn có thể tìm thấy tất cả những gì bạn cần tại CAUHOI2025.EDU.VN.

CAUHOI2025.EDU.VN luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn trong quá trình học tập và nghiên cứu!

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về phản ứng giữa Al và HNO3 loãng. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại để lại bình luận bên dưới. Đừng quên truy cập CAUHOI2025.EDU.VN để khám phá thêm nhiều kiến thức thú vị khác!

Bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về các phản ứng hóa học khác? Đặt câu hỏi ngay tại CAUHOI2025.EDU.VN để được giải đáp chi tiết!

Để được hỗ trợ và giải đáp thắc mắc nhanh chóng, bạn có thể liên hệ với CAUHOI2025.EDU.VN qua:

Địa chỉ: 30 P. Khâm Thiên, Thổ Quan, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam
Số điện thoại: +84 2435162967
Trang web: CauHoi2025.EDU.VN

0 lượt xem | 0 bình luận

Bình luận

Chia sẻ

Đề xuất cho bạn