Hóa học 12 Bài 30: Thực hành Tính chất của natri, magie, nhôm và hợp chất của chúng

- So sánh khả năng phản ứng của kim loại kiềm, kiềm thổ và Nhôm

- Nghiên cứu một số phản ứng của nhôm và nhôm hidroxit

- Khi tiến hành thí nghiệm của Natri vào nước nhớ sử dụng cốc, chậu có thể tích nước lớn. Do phản ứng tỏa nhiều nhiệt nên với lượng nước nhiều sẽ giúp hấp thụ bớt lượng nhiệt thoát ra, tránh gây nứt, vỡ đồ đựng bằng thủy tinh.

- Khi rót hóa chất bằng ống hút vào ống nghiệm nên để giọt hóa chất rớt men theo thành ống nghiệm xuống, phản ứng sẽ diễn ra êm dịu hơn, tránh gây văng, bắn hóa chất ra ngoài.

- Lấy một mẩu nhỏ Natri và phải làm sạch lớp dầu bảo quản để tránh gây cháy nổ hoặc tạo thành dung dịch NaOH đặc làm mất màu dung dịch penolphtalein.

- So sánh khả năng phản ứng của Na, Mg và Al với nước

Khả năng phản ứng với nước giảm dần theo thứ tự: Na > Mg > Al

- Nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

2Al  + 2NaOH  + 2H₂O → NaAlO₂      +   3H₂

- Tính lưỡng tính của Al(OH)₃

Al₂O₃   +   2 NaOH   → 2NaAlO₂  +  H₂O

Al₂O₃    +   6HCl    →    2AlCl₃    +   3H₂O 

a. Dụng cụ

- Ống nghiệm, Pipet

- Giá đỡ, đèn cồn

b. Hóa chất

- Dung dịch HCl, dung dịch NaOH

- Kim loại Na, Mg, Al, nước cất

- Al₂O₃, dung dịch Al(OH)₃

a. Thí nghiệm 1: So sánh khả năng phản ứng của Na, Mg và Al với nước

Lấy 3 ống nghiệm

+ Rót nước vào ống nghiệm 1, thêm vài giọt phenolphtalein. Đặt lên giá và cho vào ống nghiệm 1 mẩu Na nhỏ

+ Rót vào ống nghiệm 2 khoảng 5ml H₂O, thêm vài giọt phenolphtalein. Đặt lên giá và cho vào ống nghiệm 1 mẩu Mg nhỏ

+ Rót vào ống nghiệm 3 khoảng 5ml H₂O, thêm vài giọt phenolphtalein. Đặt lên giá và cho vào ống nghiệm 1 mẩu Al đã cạo sạch lớp oxit.

Quan sát hiện tượng

b. Thí nghiệm 2: Nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

+ Rót vào ống nghiệm 2-3 ml dd NaOH loãng, thêm vào đó 1 mẩu nhôm.

+ Đun nóng nhẹ ống nghiệm và quan sát hiện tượng.

c. Thí nghiệm 3: Tính lưỡng tính của Al(OH)₃

+ Rót vào 2 ống nghiệm, mỗi khoảng 3ml dd AlCl₃, sau đó nhỏ dd NH₃ dư vào 2 ống nghiệm

+ Tiếp tục nhỏ dd H₂SO₄ vào ống 1, lắc nhẹ. Nhỏ dd NaOH vào ống 2, lắc nhẹ

Quan sát hiện tượng

- Hiện tượng

+ Ống 1: Na phản ứng nhanh cho đến hết ở đk thường, dung dịch thành màu hồng. 

+ Ống 2: Không phản ứng ở đk thường, đun nóng có bọt khí nhỏ.

+ Ống 3: Không phản ứng kể cả đun nóng.

- Giải thích

+ Ống 1 xảy ra phản ứng.

Na + H₂O → NaOH + 1/2H₂.

Khí thoát ra là H₂ dung dịch thu được là dung dịch kiềm nên phenolphtalein chuyển màu hồng.

+ Ống 2 + 3: Không có hiện tượng do Mg và Al không phản ứng với H₂O

+ Khi đun sôi:

• Ống 1: Khí thoát ra mạnh, dung dịch thu được có màu hồng.
• Ống 2: Dung dịch thu được có màu hồng nhạt.
• Ống 3: Không có hiện tượng.

- Ống 2: Mg tác dụng với nước ở nhiệt độ cao tạo ra dung dịch bazơ yếu nên dung dịch có màu hồng nhạt.

- Ống 3: Lớp bảo vệ Al(OH)₃ ngăn không cho Al tác dụng với nước ở mọi điều kiện

Kết luận: Khả năng phản ứng với nước Na > Mg > Al.

- Hiện tượng: Có bọt khí xuất hiện.

- Giải thích: 

Khi cho Al vào dung dịch NaOH thì lớp Al₂O₃ trên bề mặt Al bị bào mòn.

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O.

Al mất lớp bảo vệ Al₂O₃ tác dụng với nước:

2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂.

Al(OH)₃ sinh ra lại tan trong dung dịch kiềm

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O.

2 phản ứng xảy ra xen kẽ nhau đến khi Al tan hoàn toàn.

- Hiện tượng:

Nhỏ NH₃ vào cả 2 ống đều xuất hiện kết tủa trắng

Sau khi thêm H₂SO₄ và NaOH vào 2 ống thấy kết tủa trong cả 2 ống đều tan.

- Giải thích

Kết tủa trắng là Al(OH)₃ tạo thành sau phản ứng:

AlCl₃ + 3H₂O + 3NH₃ → Al(OH)₃ + 3NH₄Cl.

Kết tủa tan là do Al(OH)₃ phản ứng với axit và kiềm tạo ra muối tan:

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O.

2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Al2(SO4)3 + 6H₂O

Kết luận : Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính.

Câu 1: Tiến hành thí nghiệm sau: thả một mẩu natri vào dung dịch chứa MgSO₄.

Hiện tượng xảy ra được dự đoán như sau:

(a) Mẩu natri chìm xuống đáy dung dịch

(b) Kim loại magie màu trắng bạc thoát ra, lắng xuống đáy ống nghiệm.

(c) Dung dịch vẫn trong suốt.

(d) Có khí thoát ra.

Trọng các hiện tượng trên, số hiện tượng xảy ra đúng như dự đoán là

A. 1.    

B. 2.   

C. 3.   

D.4.

Câu 2: Tiến hành một thí nghiệm như hình vẽ: Hiện tượng quan sát được ở cốc dựng dung dịch NaAlO₂ là:

A. có kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan dần.

B. kết tủa keo trắng xuất hiện và không tan.

C. có vẩn đục sau đỏ tan ngay lập tức và dung dịch lại trong suốt.

D. có kết tủa keo tràng, đồng thời sủi bọt khí.

Câu 3: Tiến hành đồng thời 3 thí nghiệm sau với cùng một khối lượng bột nhôm như nhau

Thi nghiệm 1: Cho bột nhôm vào dung dịch HCl dư thu được V₁ lít khí không màu.

Thí nghiệm 2: Cho bột nhôm vào dung dịch NaOH dư thu được V₂ lít khí không màu.

Thí nghiệm 3: Cho bột nhôm vào dung dịch HNO₃ loãng dư thu được khí V₃ lít khí không màu và hoá nâu trong không khí.

Các thể tích V₁, V₂ và V₃ đo ở cùng điều kiện.

Mối quan hệ giữa V₁, V₂ và V₃ nào sau đây là đúng?

A. V₁ = V₂ = V₃    

B. V₁ > V₂ > V₃

C. V₁ < V₂ < V₃    

D. V₁ = V₂ > V₃

Sau bài học cần nắm:

• Kĩ năng tiến hành thí nghiệm, khẳng định tính đúng đắn của lí thuyết đã học.
• Biết làm một số thí nghiệm nghiên cứu về tính chất của Natri, Magie, nhôm và một số hợp chất của chúng
• Rèn luyện kĩ năng, khả năng quan sát thí nghiệm trên và vận dụng lí thuyết để giải thích các hiện tượng xảy ra trong phản ứng.