Trả lời nhanh
Phương trình: Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O. Đây là phản ứng trung hoà giữa một hiđroxit lưỡng tính (đóng vai trò bazơ) và một axit mạnh. Hiện tượng: kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan dần, thu được dung dịch trong suốt không màu. Phương trình ion thu gọn: Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O.
Phương trình hoá học Al(OH)3 + HNO3
Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O
| Chất | Tên gọi | Trạng thái, màu sắc |
|---|---|---|
| Al(OH)3 | Nhôm hiđroxit | Kết tủa keo, màu trắng, không tan trong nước |
| HNO3 | Axit nitric | Dung dịch không màu |
| Al(NO3)3 | Nhôm nitrat | Muối tan, dung dịch không màu |
| H2O | Nước | Chất lỏng |
Điều kiện: phản ứng xảy ra ngay ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
Cách cân bằng nhanh
- Nhóm OH trong Al(OH)3 kết hợp với H+ của axit tạo H2O. Có 3 nhóm OH nên cần 3 H+, tức 3HNO3.
- Ba gốc NO3− còn lại đi theo Al3+ tạo Al(NO3)3.
- Kiểm tra: vế trái có 1 Al, 3 N, 12 O (3 + 9), 6 H (3 + 3); vế phải có 1 Al, 3 N, 9 + 3 = 12 O, 6 H. Cân bằng đúng.
Mẹo nhớ: với phản ứng axit + bazơ, hệ số của axit bằng số nhóm OH của bazơ (khi axit một nấc như HNO3), hệ số của nước cũng bằng số nhóm OH đó.
Hiện tượng và bản chất phản ứng
Cho Al(OH)3 (kết tủa keo trắng) vào dung dịch HNO3, kết tủa tan dần đến hết, dung dịch thu được trong suốt. Không có khí bay ra, không đổi màu, vì HNO3 không bị khử: nhôm đã ở mức oxi hoá cao nhất +3 và đây không phải phản ứng oxi hoá – khử.
Phương trình ion đầy đủ: Al(OH)3 + 3H+ + 3NO3− → Al3+ + 3NO3− + 3H2O. Lược bỏ ion NO3− ở hai vế, ta được phương trình ion thu gọn: Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O. Al(OH)3 là chất rắn không tan nên giữ nguyên công thức phân tử khi viết ion.
Vì sao Al(OH)3 tan được trong cả axit và kiềm?
Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính: vừa phản ứng với axit, vừa phản ứng với bazơ mạnh.
- Với axit (vai trò bazơ): Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O.
- Với kiềm (vai trò axit): Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (hoặc viết dạng Na[Al(OH)4]).
Lưu ý: Al(OH)3 không tan trong dung dịch NH3 dư và không tan trong axit yếu như H2CO3. Đây là điểm hay gặp trong câu hỏi trắc nghiệm.
Lỗi sai thường gặp
- Viết sản phẩm có khí NO hoặc NO2. Sai, vì chỉ có Al kim loại mới bị HNO3 oxi hoá (ví dụ Al + 4HNO3 loãng → Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O), còn Al(OH)3 thì không.
- Viết hệ số HNO3 là 1 hoặc 2 do quên rằng Al(OH)3 có 3 nhóm OH.
- Tách Al(OH)3 thành ion Al3+ và OH− khi viết phương trình ion. Chất kết tủa phải giữ nguyên dạng phân tử.
Một số phản ứng liên quan
- Al2O3 + 6HNO3 → 2Al(NO3)3 + 3H2O
- Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaNO3 (kết tủa keo trắng; cho NaOH dư thì kết tủa tan)
- Al(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4NO3
- 4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12NO2↑ + 3O2↑ (nhiệt phân)
Bài tập vận dụng
Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 7,8 gam Al(OH)3 bằng dung dịch HNO3 vừa đủ. Tính khối lượng HNO3 đã phản ứng và khối lượng muối thu được.
Giải: n(Al(OH)3) = 7,8 : 78 = 0,1 mol. Theo phương trình, n(HNO3) = 3 × 0,1 = 0,3 mol, nên m(HNO3) = 0,3 × 63 = 18,9 gam. n(Al(NO3)3) = 0,1 mol, nên m = 0,1 × 213 = 21,3 gam.
Bài 2. Cho 100 ml dung dịch HNO3 1M tác dụng với lượng dư Al(OH)3. Tính khối lượng Al(OH)3 tối đa bị hoà tan.
Giải: n(HNO3) = 0,1 × 1 = 0,1 mol. n(Al(OH)3) = 0,1 : 3 ≈ 0,0333 mol, nên m = 0,0333 × 78 = 2,6 gam.
Bài 3. Nhỏ từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch Al(NO3)3. Nêu hiện tượng.
Giải: Xuất hiện kết tủa keo trắng Al(OH)3 và kết tủa không tan khi NH3 dư, vì NH3 là bazơ yếu, không hoà tan được Al(OH)3.
Câu hỏi thường gặp
Al(OH)3 tác dụng với HNO3 tạo sản phẩm gì?
Tạo nhôm nitrat Al(NO3)3 và nước: Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O. Phản ứng không tạo khí.
Phản ứng Al(OH)3 + HNO3 có phải phản ứng oxi hoá – khử không?
Không. Số oxi hoá của các nguyên tố trước và sau phản ứng không đổi (Al luôn +3, N luôn +5), đây là phản ứng trung hoà, thuộc loại trao đổi.
Hiện tượng khi cho Al(OH)3 vào dung dịch HNO3 là gì?
Kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan dần, tạo dung dịch trong suốt không màu của Al(NO3)3.
Al(OH)3 có tan trong dung dịch NH3 dư không?
Không. Al(OH)3 chỉ tan trong axit mạnh và kiềm mạnh, không tan trong dung dịch NH3 là bazơ yếu.