Al(OH)3 + NaOH: phương trình, hiện tượng và bài tập
Lớp 12Hóa học

Al(OH)3 + NaOH: phương trình, hiện tượng và bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường khi cho nhôm hiđroxit tác dụng với dung dịch kiềm. Hiện tượng: kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan dần, thu được dung dịch trong suốt. Phản ứng chứng tỏ Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, vừa tác dụng với axit vừa tác dụng với bazơ mạnh.

Phương trình phản ứng Al(OH)3 + NaOH

Phương trình phân tử đã cân bằng:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

Trong dung dịch, sản phẩm tồn tại chủ yếu dưới dạng ion tetrahiđroxoaluminat nên nhiều tài liệu viết:

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

Hai cách viết này là một. Na[Al(OH)4] chỉ hơn NaAlO2 hai phân tử nước. Khi làm bài trắc nghiệm hoặc tự luận ở phổ thông, em cứ viết theo cách mà sách giáo khoa hoặc thầy cô đang dùng.

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

Điều kiện và hiện tượng

  • Điều kiện: nhiệt độ thường, dùng dung dịch NaOH (hoặc KOH, Ba(OH)2) với lượng đủ.
  • Hiện tượng: kết tủa keo trắng của Al(OH)3 tan dần rồi tan hết, dung dịch trở nên trong suốt, không màu.
  • Loại phản ứng: phản ứng axit – bazơ, không phải phản ứng oxi hoá – khử vì số oxi hoá của mọi nguyên tố không đổi.

Vì sao Al(OH)3 tan được trong NaOH?

Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính. Với axit mạnh nó thể hiện tính bazơ, với bazơ mạnh nó thể hiện tính axit yếu (có thể viết dạng HAlO2·H2O).

Chất phản ứng Vai trò của Al(OH)3 Phương trình
HCl (axit mạnh) Bazơ Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
NaOH (bazơ mạnh) Axit yếu Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
NH3, CO2 (bazơ yếu, axit yếu) Không tan Không phản ứng

Điều đáng nhớ: Al(OH)3 chỉ tan trong axit mạnh và bazơ mạnh. Dung dịch NH3 là bazơ yếu nên không hoà tan được kết tủa này.

Ứng dụng trong nhận biết và điều chế

Tính chất này được dùng để tách nhôm khỏi sắt: cho hỗn hợp Al(OH)3 và Fe(OH)3 vào dung dịch NaOH dư, Al(OH)3 tan còn Fe(OH)3 nâu đỏ không tan. Sục CO2 vào phần dung dịch sẽ thu lại Al(OH)3:

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

Đây cũng là bước chính của quá trình sản xuất alumina từ quặng boxit.

Bài tập vận dụng có đáp án

Bài 1. Tính theo phương trình

Hoà tan hoàn toàn 7,8 gam Al(OH)3 bằng dung dịch NaOH 1M. Tính thể tích dung dịch NaOH tối thiểu và khối lượng NaAlO2 thu được.

  1. n(Al(OH)3) = 7,8 : 78 = 0,1 mol.
  2. Theo phương trình, n(NaOH) = n(NaAlO2) = 0,1 mol.
  3. V(NaOH) = 0,1 : 1 = 0,1 lít = 100 ml.
  4. m(NaAlO2) = 0,1 × 82 = 8,2 gam.

Bài 2. Nhỏ NaOH vào muối nhôm

Cho 0,35 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,1 mol AlCl3. Tính khối lượng kết tủa sau phản ứng.

  1. AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl. Dùng 0,3 mol NaOH, tạo 0,1 mol Al(OH)3.
  2. NaOH còn dư 0,05 mol sẽ hoà tan 0,05 mol Al(OH)3.
  3. Kết tủa còn lại 0,05 mol, khối lượng 0,05 × 78 = 3,9 gam.

Nhận xét: tỉ lệ mol OH− : Al3+ bằng 3 thì kết tủa cực đại, bằng 4 thì kết tủa tan hết. Bài 2 có tỉ lệ 3,5 nằm giữa hai mốc nên kết tủa tan một phần.

Bài 3. Câu hỏi lí thuyết

Vì sao khi nhỏ từ từ dung dịch NH3 dư vào dung dịch AlCl3 thì kết tủa không tan, còn với NaOH dư thì kết tủa tan?

Đáp án: NH3 là bazơ yếu, không đủ mạnh để chuyển Al(OH)3 thành aluminat; NaOH là bazơ mạnh nên hoà tan được kết tủa theo phương trình ở trên.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là Al2O3 + H2O. Đó là sản phẩm khi nung Al(OH)3, không phải khi cho tác dụng với kiềm.
  • Quên hệ số 2 trước H2O: số nguyên tử H phải bằng nhau hai vế (3 + 1 = 4 ở vế trái, 2 × 2 = 4 ở vế phải).
  • Cho rằng Al(OH)3 tan trong mọi dung dịch bazơ. Thực tế nó không tan trong NH3.
  • Nhầm Al(OH)3 với Fe(OH)3; hiđroxit sắt(III) không có tính lưỡng tính nên không tan trong kiềm.

Mẹo nhớ nhanh

Các hiđroxit lưỡng tính thường gặp ở chương trình phổ thông gồm Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3, Be(OH)2. Em có thể nhớ bằng cụm “nhôm – kẽm – crom – beri”. Gặp chất nào trong nhóm này tác dụng với kiềm dư, hãy nghĩ ngay đến việc kết tủa tan.

Câu hỏi thường gặp

Al(OH)3 + NaOH tạo ra chất gì?

Tạo natri aluminat NaAlO2 và nước: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O. Trong dung dịch, sản phẩm còn được viết dạng Na[Al(OH)4].

Hiện tượng khi cho NaOH vào Al(OH)3 là gì?

Kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan dần cho đến khi tan hết, thu được dung dịch trong suốt không màu.

Vì sao Al(OH)3 không tan trong dung dịch NH3 dư?

NH3 là bazơ yếu, không đủ mạnh để phản ứng với Al(OH)3. Chỉ axit mạnh và bazơ mạnh mới hoà tan được kết tủa này.

Al(OH)3 + NaOH có phải phản ứng oxi hoá khử không?

Không. Số oxi hoá của Al, Na, O, H đều không thay đổi, đây là phản ứng axit – bazơ.

Bài học liên quan