Al với CuCl2: 2Al + 3CuCl2 ra 2AlCl3 + 3Cu, mỗi vế Al 2, Cu 3, Cl 6
Lớp 9Hóa học

Al + CuCl2 → AlCl3 + Cu: cân bằng phương trình, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình đúng là 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu↓. Đây là phản ứng thế: nhôm hoạt động hơn đồng nên đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối. Hiện tượng: kim loại màu đỏ (đồng) bám lên nhôm, dung dịch xanh lam của CuCl2 nhạt dần đến không màu khi phản ứng hoàn toàn.

Phương trình hoá học Al tác dụng CuCl2

Phương trình phân tử:

2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu↓

  • Điều kiện: nhiệt độ thường, CuCl2 ở dạng dung dịch.
  • Loại phản ứng: phản ứng thế, đồng thời là phản ứng oxi hoá – khử.
  • Chất khử: Al. Chất oxi hoá: Cu2+ trong CuCl2.

Cách cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron

  1. Xác định số oxi hoá thay đổi: Al0 → Al+3 (nhường 3e); Cu+2 → Cu0 (nhận 2e).
  2. Tìm bội chung nhỏ nhất của 3 và 2 là 6: nhân Al với 2, nhân Cu2+ với 3.
  3. Điền hệ số: 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu.
  4. Kiểm tra: vế trái có 2 Al, 3 Cu, 6 Cl; vế phải có 2 Al, 3 Cu, 6 Cl. Phương trình đã cân bằng.

Mẹo nhớ: số electron của chất này chính là hệ số của chất kia (Al nhường 3e, Cu2+ nhận 2e nên Al hệ số 2, Cu hệ số 3).

Phương trình ion

CuCl2 và AlCl3 đều là muối tan, phân li hoàn toàn. Ion Cl– có mặt ở hai vế nên được lược bỏ:

  • Ion đầy đủ: 2Al + 3Cu2+ + 6Cl– → 2Al3+ + 6Cl– + 3Cu
  • Ion rút gọn: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu

Phương trình ion rút gọn cho thấy bản chất: Al cho electron cho Cu2+. Vì vậy Al cũng đẩy được Cu khỏi CuSO4, Cu(NO3)2 theo cùng cách.

Vì sao Al đẩy được Cu ra khỏi muối?

Trong dãy hoạt động hoá học: K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au, nhôm đứng trước đồng. Kim loại đứng trước (trừ K, Na, Ca, Ba… tác dụng với nước) đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối. Nhôm dễ nhường electron hơn đồng nên phản ứng xảy ra.

Hiện tượng khi làm thí nghiệm

  • Trên bề mặt nhôm xuất hiện lớp kim loại màu đỏ (Cu).
  • Dung dịch từ màu xanh lam chuyển dần sang nhạt màu, cuối cùng gần như không màu nếu Al dư.
  • Thanh nhôm mòn dần; phản ứng toả nhiệt nhẹ, có thể thấy ít bọt khí H2 vì dung dịch CuCl2 có tính axit yếu do Cu2+ thuỷ phân.

Lưu ý: nhôm có lớp màng Al2O3 bảo vệ nên đôi khi phản ứng chậm lúc đầu. Ion Cl– phá màng oxit khá tốt, vì thế phản ứng với CuCl2 thường quan sát rõ hơn so với CuSO4.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết sản phẩm là AlCl và Cu: nhôm có hoá trị III trong muối nên là AlCl3.
  • Quên kí hiệu kết tủa: Cu là chất rắn, nên ghi Cu↓ hoặc ghi rõ “bám vào thanh nhôm”.
  • Nhầm với phản ứng của Cu: Cu không đẩy được Al khỏi AlCl3 vì Cu yếu hơn Al.
  • Cân bằng sai Cl: 3CuCl2 cho 6Cl, nên cần 2AlCl3 (cũng 6Cl).

Dạng bài tập vận dụng

Tính lượng Cu sinh ra (ví dụ tự đặt)

Cho 2,7 g Al vào dung dịch CuCl2 dư. Tính khối lượng Cu.

nAl = 2,7 : 27 = 0,1 mol. Theo phương trình, nCu = 3/2 × 0,1 = 0,15 mol. Khối lượng Cu = 0,15 × 64 = 9,6 g.

Tăng giảm khối lượng thanh kim loại

Cứ 2 mol Al (54 g) tan thì có 3 mol Cu (192 g) bám vào, khối lượng thanh tăng 192 – 54 = 138 g. Dùng tỉ lệ này để giải nhanh các bài nhúng thanh Al vào dung dịch muối đồng.

Bài luyện tập có đáp án

Bài 1. Cho 5,4 g Al vào dung dịch chứa 0,5 mol CuCl2. Sau phản ứng hoàn toàn, tính khối lượng Cu và số mol CuCl2 còn dư.

Đáp án: nAl = 0,2 mol cần 0,3 mol CuCl2, nên CuCl2 dư, Al hết. nCu = 0,3 mol → m = 19,2 g. CuCl2 dư = 0,5 – 0,3 = 0,2 mol.

Bài 2. Nhúng một thanh Al vào dung dịch CuCl2, sau một thời gian lấy ra thấy khối lượng thanh tăng 1,38 g. Tính khối lượng Cu bám vào thanh.

Đáp án: Cứ 138 g tăng ứng với 2 mol Al phản ứng; 1,38 g ứng với 0,02 mol Al, sinh 0,03 mol Cu, mCu = 0,03 × 64 = 1,92 g. (Kiểm tra: Al tan 0,54 g; 1,92 – 0,54 = 1,38 g.)

Bài 3. Viết phương trình ion rút gọn khi cho Al vào dung dịch CuSO4.

Đáp án: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu.

Câu hỏi thường gặp

Al + CuCl2 tạo ra sản phẩm gì?

Tạo muối nhôm clorua AlCl3 và kim loại đồng Cu: 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu.

Hiện tượng khi cho nhôm vào dung dịch CuCl2 là gì?

Có lớp kim loại màu đỏ (đồng) bám lên nhôm, dung dịch xanh lam nhạt dần và có thể mất màu khi CuCl2 phản ứng hết.

Vì sao Al đẩy được Cu ra khỏi dung dịch muối?

Vì Al đứng trước Cu trong dãy hoạt động hoá học, tức Al dễ nhường electron hơn Cu nên khử được ion Cu2+ thành Cu.

Cu có tác dụng với dung dịch AlCl3 không?

Không. Đồng hoạt động hoá học yếu hơn nhôm nên không đẩy được nhôm ra khỏi dung dịch muối AlCl3.

Bài học liên quan