NaAlO2 ra Al(OH)3: NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + NaCl

Trả lời nhanh

Phương trình: NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃↓ + NaCl. Đây là phản ứng giữa muối aluminat (tính bazơ) với axit mạnh. Ion AlO₂^– nhận H⁺ tạo kết tủa keo trắng Al(OH)₃. Nếu HCl dư, kết tủa tiếp tục tan thành AlCl₃.

Phương trình hoá học NaAlO₂ + HCl + H₂O

NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃↓ + NaCl

Các hệ số đều bằng 1. Kiểm tra nhanh: bên trái có 1 Na, 1 Al, 1 Cl, 3 H (1 từ HCl, 2 từ H₂O) và 3 O (2 từ NaAlO₂, 1 từ H₂O). Bên phải Al(OH)₃ có 1 Al, 3 O, 3 H, cộng với NaCl là 1 Na, 1 Cl. Hai vế bằng nhau.

Nhiều tài liệu viết NaAlO₂ dưới dạng Na[Al(OH)₄] (natri tetrahidroxoaluminat). Khi đó phương trình là Na[Al(OH)₄] + HCl → Al(OH)₃↓ + NaCl + H₂O. Hai cách viết cho cùng một bản chất.

Điều kiện và hiện tượng

Điều kiện: xảy ra ở nhiệt độ thường, trong dung dịch nước. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO₂.
Hiện tượng: xuất hiện kết tủa keo màu trắng Al(OH)₃. Dung dịch NaAlO₂ ban đầu trong suốt, sau đó vẩn đục.
Phương trình ion: AlO₂^– + H⁺ + H₂O → Al(OH)₃↓

Vì sao NaAlO₂ “ra” Al(OH)₃?

Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính, tan được trong kiềm tạo NaAlO₂: Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O. Phản ứng với HCl là chiều ngược lại: axit lấy đi OH^– (hay trung hoà môi trường kiềm) nên Al(OH)₃ được giải phóng.

Al(OH)₃ là axit rất yếu, yếu hơn cả H₂CO₃. Vì vậy chỉ cần axit yếu như CO₂ cũng đẩy được nó ra khỏi muối aluminat.

Khi HCl dư: kết tủa tan

Al(OH)₃ lưỡng tính nên tan trong axit mạnh dư:

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

Gộp hai giai đoạn, ta có phương trình tổng quát khi HCl dư: NaAlO₂ + 4HCl → NaCl + AlCl₃ + 2H₂O.

Tỉ lệ mol n_HCl : n_NaAlO2	Kết quả
≤ 1	Chỉ tạo Al(OH)₃, n_{kết tủa} = n_HCl
Từ 1 đến 4	Kết tủa đạt cực đại rồi tan một phần: n_HCl = 4n_NaAlO2 – 3n_{kết tủa}
≥ 4	Kết tủa tan hết, thu được dung dịch NaCl và AlCl₃

Mẹo nhớ: “1 mol H⁺ đưa AlO₂^– lên đỉnh, 3 mol H⁺ nữa mới hoà tan hết”. Tổng là 4 mol H⁺ cho mỗi mol AlO₂^–.

Các phản ứng tương tự cần biết

Sục CO₂ dư: NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃↓ + NaHCO₃. Kết tủa không tan vì H₂CO₃ là axit yếu.
Với AlCl₃: 3NaAlO₂ + AlCl₃ + 6H₂O → 4Al(OH)₃↓ + 3NaCl.

Lỗi sai thường gặp

Quên H₂O ở vế trái nên không cân bằng được oxi và hiđro.
Viết sản phẩm là AlCl₃ ngay từ đầu. Chỉ khi HCl dư mới có AlCl₃.
Dùng công thức tính kết tủa của bài toán NaOH + Al³⁺ cho bài toán H⁺ + AlO₂^–. Hai bài này có hệ số khác nhau.
Quên kí hiệu ↓ cho Al(OH)₃.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho 0,05 mol HCl vào dung dịch chứa 0,1 mol NaAlO₂. Tính khối lượng kết tủa.

Giải: n_HCl < n_NaAlO2 nên HCl hết, n_Al(OH)3 = 0,05 mol. Với M = 78 g/mol, m = 0,05 × 78 = 3,9 g.

Bài 2. Cho 0,25 mol HCl vào dung dịch chứa 0,1 mol NaAlO₂. Tính khối lượng kết tủa.

Giải: 0,1 mol HCl đầu tạo 0,1 mol Al(OH)₃. Còn dư 0,15 mol HCl hoà tan 0,05 mol Al(OH)₃, còn lại 0,05 mol. Kiểm tra bằng công thức: 0,25 = 4 × 0,1 – 3n, suy ra n = 0,05. Khối lượng m = 3,9 g.

Bài 3. Cần tối thiểu bao nhiêu mol HCl để 0,2 mol NaAlO₂ tan hết kết tủa nếu cho dư? Khối lượng kết tủa cực đại là bao nhiêu?

Giải: Để không còn kết tủa cần n_HCl = 4 × 0,2 = 0,8 mol. Kết tủa cực đại khi n_HCl = 0,2 mol, khi đó có 0,2 mol Al(OH)₃, m = 15,6 g.

Câu hỏi thường gặp

NaAlO2 + HCl tạo ra chất gì?

Nếu HCl vừa đủ (tỉ lệ mol 1:1) có nước tham gia, sản phẩm là kết tủa keo trắng Al(OH)3 và NaCl. Nếu HCl dư, kết tủa tan thành AlCl3.

Vì sao cho HCl dư thì kết tủa Al(OH)3 bị tan?

Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính nên tan trong axit mạnh: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O.

Có thể dùng CO2 để điều chế Al(OH)3 từ NaAlO2 không?

Có. NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3. Kết tủa không tan trong CO2 dư vì H2CO3 là axit yếu.

Cần bao nhiêu mol HCl để hoà tan hoàn toàn kết tủa từ 1 mol NaAlO2?

Cần tổng 4 mol HCl: 1 mol để tạo kết tủa cực đại và 3 mol để hoà tan hết Al(OH)3.