Al + FeCl3 → AlCl3 + Fe

Phản ứng Al + FeCl₃ tạo ra AlCl₃ và Fe thuộc loại phản ứng oxi hóa khử, phản ứng thế đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Al có lời giải, mời các bạn đón xem:

Al + FeCl₃ → AlCl₃ + Fe

1. Phương trình hoá học của phản ứng Al tác dụng với FeCl₃

Al + FeCl₃ → AlCl₃ + Fe

2. Lập phương trình hoá học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá – chất khử:

$\stackrel{0}{Al}+\stackrel{+3}{Fe}C{l}_3\to \stackrel{+3}{Al}C{l}_3+\stackrel{0}{Fe}$

Chất khử: Al; chất oxi hoá: FeCl₃.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: $\stackrel{0}{Al}\to \stackrel{+3}{Al}+3e$

- Quá trình khử: $\stackrel{+3}{\text{Fe}}+3e\to \stackrel{0}{Fe}$

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

$\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{0}{Al}\to \stackrel{+3}{Al}+3e\\ \stackrel{+3}{Fe}+3e\to \stackrel{0}{Fe}\end{array}\right)$

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

Al + FeCl₃ → AlCl₃ + Fe

3. Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng Al tác dụng với FeCl₃

Để viết phương trình ion thu gọn của phản ứng, tiến hành theo các bước sau:

Bước 1: Viết phương trình phân tử:

Al + FeCl₃ → AlCl₃ + Fe

Bước 2: Viết phương trình ion đầy đủ bằng cách chuyển các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành ion; các chất kết tủa, chất khí, chất điện li yếu để nguyên dưới dạng phân tử:

Al + Fe³⁺ + 3Cl^- → Al³⁺ + 3Cl^- + Fe

Bước 3: Viết phương trình ion thu gọn từ phương trình ion đầy đủ bằng cách lược bỏ đi các ion giống nhau ở hai vế:

Al + Fe³⁺ → Al³⁺ + Fe

4. Điều kiện để Al tác dụng với dung dịch FeCl₃

Phản ứng giữa nhôm và dung dịch FeCl₃ diễn ra ngay điều kiện thường.

5. Cách tiến hành thí nghiệm

Nhỏ từ từ dung dịch FeCl₃ vào ống nghiệm đã để dây nhôm.

6. Hiện tượng phản ứng

Dây nhôm tan dần, có chất rắn màu trắng xám bám ngoài dây nhôm.

7. Tính chất hóa học của nhôm

7.1. Tác dụng với oxi và một số phi kim

- Ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al₂O₃ mỏng bền vững, lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng oxi trong không khí, nước.

4Al + 3O₂→ 2Al₂O₃

- Bột nhôm bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo.

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

7.2. Nhôm tác dụng với axit

- Tác dụng với axit (HCl, H₂SO₄ loãng,..) giải phóng khí H₂.

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 3H₂SO_{4 (loãng)} → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

- Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO₃ hoặc H₂SO₄ đậm đặc …

Al + 4HNO_{3 (loãng)} → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Al + 6HNO_{3 (đặc)} → Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

2Al + 6H₂SO_{4 (đặc)} → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Chú ý: Nhôm không tác dụng với H₂SO_{4 (đặc, nguội)}, HNO_{3 (đặc, nguội)}.

7.3. Tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn.

Nhôm có thể tác dụng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn để tạo thành muối mới và kim loại mới (đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối).

Al + 3AgNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3Ag

2Al + 3FeSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Fe

7.4. Tính chất hóa học riêng của nhôm

Al₂O₃ là oxit lưỡng tính nên lớp màng mỏng Al₂O₃ trên bề mặt nhôm tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra muối tan. Khi không còn màng oxit bảo vệ, nhôm sẽ tác dụng được với nước tạo ra Al(OH)₃ và giải phóng H₂; Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính nên tác dụng trực tiếp với kiềm.

Phản ứng nhôm tác dụng với dung dịch kiềm được thể hiện đơn giản như sau:

2Al + 2H₂O + 2NaOH → 2NaAlO₂+ 3H₂↑

7.5. Phản ứng nhiệt nhôm

Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học toả nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao. Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa sắt(III) oxit và nhôm:

Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃

Nhiệt lượng do phản ứng toả ra lớn làm sắt nóng chảy nên phản ứng này được dùng để điều chế một lượng nhỏ sắt nóng chảy khi hàn đường ray.

Một số phản ứng khác như:

3CuO + 2Al → Al₂O₃ + 3Cu

8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

Cr₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Cr

8. Muối sắt (III)

- Đa số muối sắt(III) tan trong nước, khi kết tinh thường ở dạng ngậm nước.

Ví dụ: FeCl₃.6H₂O; Fe₂(SO₄)₃.9H₂O.

- Các muối sắt(III) có tính oxi hóa, dễ bị khử thành muối sắt(II). Ví dụ:

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

Cu + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂

- Muối FeCl₃ được dùng làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ.

9. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Kim loại nào sau đây không tan trong dung dịch FeCl₃?

A.Fe B. Mg C. Ni D. Ag

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Cặp oxi hóa - khử Fe³⁺/Fe²⁺ đứng trước cặp oxi hóa - khử Ag⁺/Ag trong dãy điện hóa.

→ Theo quy tắc α thì Ag không tác dụng với dung dịch FeCl₃

Câu 2: Cho dung dịch FeCl₃ vào dung dịch chất X, thu được kết tủa Fe(OH)₃. Chất X là

A. H₂S. B. AgNO₃. C. NaOH. D. NaCl.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)_3↓ + 3NaCl

Câu 3: Có thể điều chế Fe(OH)₃ bằng cách:

A.Cho Fe₂O₃ tác dụng với H₂O

B. Cho Fe₂O₃ tác dụng với NaOH vừa đủ

C. Cho muối sắt(III) tác dụng axit mạnh

D. Cho muối sắt(III) tác dụng dung dịch NaOH dư

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Có thể điều chế Fe(OH)₃ bằng cách Cho muối sắt(III) tác dụng dung dịch NaOH dư

FeCl₃ + 3NaOH _dư → Fe(OH)₃ + 3NaCl

Câu 4: Để khử ion Fe³⁺ trong dung dịch thành ion Fe²⁺ có thể dùng một lượng dư

A. kim loại Mg. B. kim loại Cu.

C. kim loại Ba. D. kim loại Ag.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

A. Không dùng Mg vì dư Mg sẽ thu được kim loại sắt

Mg + 2Fe³⁺ → Mg²⁺ + 2Fe²⁺

Mg + Fe²⁺ → Mg²⁺ + Fe

B. Dùng lượng dư Cu

Cu + 2Fe³⁺ → Cu²⁺ + 2Fe²⁺

C. Không dùng Ba vì Ba phản ứng với nước trong dung dịch tạo hiđroxit kết tủa với Fe³⁺

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

3OH^- + Fe³⁺ → Fe(OH)_3↓

D. Ag không khử được Fe³⁺

Câu 5: Cho sơ đồ phản ứng:

$FeC{l}_2\stackrel{+x}{\leftarrow }Fe\stackrel{+y}{\to }FeC{l}_3$

Hai chất x, y lần lượt là

A.AgNO₃, Cl₂ B. FeCl₃, Cl₂ C. HCl, FeCl₃ D. Cl₂, FeCl₃

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Phương trình phản ứng

Fe + 2FeCl₃ (x) → 3FeCl₂

2Fe + 3Cl₂ (y) → 2FeCl₃

Câu 6:Lấy hỗn hợp gồm Al, Al₂O₃ và Fe₂O₃ ngâm trong dung dịch NaOH dư. Phản ứng xong, chất bị hoà tan là:

A. Al, Al₂O₃. B. Fe₂O₃, Fe. C. Al, Fe₂O₃.D. Al, Al₂O₃, Fe₂O₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O.

Câu 7: Cho phương trình phản ứng: aAl + bHNO₃ → cAl(NO₃)₃ + dNO + eH₂O. Tỉ lệ a : b là
A. 1 : 3. B. 2 : 3. C. 2 : 5. D. 1 : 4

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Al + 4HNO₃ → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

→ a : b = 1 : 4

Câu 8:Cho 3,24 gam Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư. Sau khi phản ứng kết thúc, thể tích khí H₂ (ở đktc) thoát ra là:

A.2,688 lít. B. 4,032 lít.

C.8,736 lít. D. 1,792 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Ta có n_Al = 3,24 : 27 = 0,12 mol

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + $\frac{3}{2}$H₂

$n_{H_2}=\frac{3}{2}{n}_{Al}$ = $\frac{3}{2}\mathrm{.0,12}$= 0,18 mol

→${\text{V}}_{{\text{H}}_{\text{2}}}$ = 0,18.22,4 = 4,032 lít

Câu 9:Nhôm bền trong môi trường nước và không khí là do

A. nhôm là kim loại kém hoạt động.

B. có màng oxit Al₂O₃ bền vững bảo vệ.

C. có màng hiđroxit Al(OH)₃ bền vững bảo vệ.

D. nhôm có tính thụ động với không khí và nước.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

Nhôm là kim loại hoạt động mạnh.Ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al₂O₃ mỏng bền vững. Lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng với oxi trong không khí và nước, kể cả khi đun nóng.

Câu 10: Trong công nghiệp, Al được sản xuất từ quặng boxit

A. bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

B. bằng phương pháp nhiệt luyện .

C. bằng phương pháp thủy luyện.

D. Trong lò cao.

Hướng dẫn giải

Đáp án A

Trong công nghiệp, Al được sản xuất từ quặng boxit bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

2Al₂O₃ $\underset{criolit}{\overset{dpnc}{\to }}$ 4Al + 3O₂

Câu 11: Cho hỗn hợp X gồm Al và Al₂O₃ có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 0,18 : 1,02. Cho X tan trong dung dịch NaOH vừa đủ thu được dung dịch Y và 0,672 lít khí H₂ (đktc). Cho Y tác dụng với 200 ml dung dịch HCl được kết tủa Z. Nung Z ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 3,57g chất rắn. Nồng độ mol của dung dịch HCl là
A. 0,35M hoặc 0,45M. B. 0,07M hoặc 0,11M.

C. 0,07M hoặc 0,09M. D. 0,35M hoặc 0,55M.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

$n_{H_2}$= 0,03

Bảo toàn electron: 3.n_Al = 2.$n_{H_2}$

→ n_Al = 0,02 → m_Al = 0,54g

Al và Al₂O₃ có tỉ lệ khối lượng tương ứng là 0,18 : 1,02

→$m_{A{l}_2{O}_3}$= $\frac{\mathrm{0,54}}{\mathrm{0,18}}\mathrm{.1,02}=\mathrm{3,06}\text{g}$

→$n_{A{l}_2{O}_3}$_bđ = 0,03 mol

Bảo toàn nguyên tố Al →$n_{NaAl{O}_2}$= n_Al + 2. $n_{A{l}_2{O}_3}$ _bđ = 0,08 mol

_{$n_{A{l}_2{O}_3}$thu được} = 3,57 : 102 = 0,035 mol

$n_{Al{\left(OH\right)}_3}$= 0,07 mol

Trường hợp 1: NaAlO₂ + HCl + H₂O → Al(OH)₃ + NaCl

n_HCl = $n_{Al{\left(OH\right)}_3}$ = 0,07 mol

→ C_{M HCl}= $\frac{\mathrm{0,07}}{\mathrm{0,2}}$= 0,35M

Trường hợp 2:

$\begin{array}{c}NaAl{O}_2+HCl+H_{2}O\to Al{\left(OH\right)}_3+NaCl\\ \mathrm{0,07}\leftarrow \mathrm{0,07}\leftarrow \mathrm{0,07}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}NaAl{O}_2+4HCl\to AlC{l}_3+NaCl+2H_{2}O\\ (\mathrm{0,08}-\mathrm{0,07})\to \mathrm{0,04}mol\end{array}$

→ n_HCl = 0,11 mol

→ C_{M HCl}= $\frac{\mathrm{0,11}}{\mathrm{0,2}}$ = 0,55M

Câu 12: Oxi hóa hoàn toàn 8,1 gam nhôm cần vừa đủ V lít khí clo (đktc). Giá trị của V là

A. 7,84. B. 10,08. C. 6,72. D. 11,2.

Hướng dẫn giải

Đáp án B

2Al + 3Cl₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2AlCl₃

$\begin{array}{c}{n}_{C{l}_2}=\frac{3}{2}{n}_{Al}=\frac{3}{2}.\frac{\mathrm{8,1}}{27}=\mathrm{0,45}\text{mol}\\ \to {\text{V}}_{C{l}_2}=\mathrm{10,08}\left(l\right)\end{array}$

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 4Al + 3O2 → 2Al2O3
• 2Al + 3S → Al2S3
• Al + Cl2 → AlCl3
• 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
• 2Al + 3H2SO4(loãng) → Al2(SO4)3 + 3H2
• 2Al + 6H2SO4(đặc) → Al2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6H2O.
• 8Al + 30HNO3(loãng) → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
• Al + 6HNO3(đặc, nóng) → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
• 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
• 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 3H2 ↑
• Phản ứng hóa học:2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
• 2Al + 3Br2 → 2AlBr3
• 2Al + 3I2 → 2AlI3
• 2Al + 3F2 → 2AlF3
• 4Al + 3C → Al4C3
• 2Al + 2NH3 → 2AlN + 3H2 ↑
• 4Al + 3CO2 → 2Al2O3 + 3C
• 2Al + 3CuO → Al2O3 + 3Cu
• 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu
• 2Al + 3Cu(NO3)2 → 3Cu + 2Al(NO3)3
• 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
• 2Al + 3FeO → Al2O3 + 3Fe
• 8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
• 2Al + 3FeCl2 → 2AlCl3 + 3Fe
• Al + 3FeCl3 → AlCl3 + 3FeCl2
• 2Al + 3FeSO4 → Al2(SO4)3 + 3Fe
• Al + Fe2(SO4)3 → Al2(SO4)3 + FeSO4
• 2Al + 3Fe(NO3)2 → 3Fe + Al(NO3)3
• Al + 3Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 + Al(NO3)3
• 2Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr
• 2Al + Cr2(SO4)3 → Al2(SO4)3 + 2Cr
• 2Al + 3PbO → Al2O3 + 3Pb
• 2Al + 3SnO → Al2O3 + 3Sn
• 8Al + 3Mn3O4 → 4Al2O3 + 9Mn
• Al + 3AgNO3 → 3Ag + Al(NO3)3
• 2Al + 3ZnSO4 → Al2(SO4)3 + 3Zn
• 2Al + 3Pb(NO3)2 → 2Al(NO3)3 + 3Pb
• 4Al + 3SiO2 → 2Al2O3 + 3Si
• 2Al + 3CaO → Al2O3 + 3Ca
• 10Al + 6NH4ClO4 → 5Al2O3 + 9H2O + 6HCl + 3N2 ↑
• 8Al + 3KClO4 → 4Al2O3 + 3KCl
• 2Al + 4H2SO4 → Al2(SO4)3 + 4H2O + S ↓
• 8Al + 15H2SO4 → 4Al2(SO4)3 + 12H2O + 3H2S ↑
• 8Al + 27HNO3 → 9H2O + 3NH3 ↑ + 8Al(NO3)3
• Al + 4HNO3 → 2H2O + NO ↑ + Al(NO3)3
• 10Al + 36HNO3 → 18H2O + 3N2 ↑ + 10Al(NO3)3
• 2Al + 6HF → 3H2 ↑ + 2AlF3
• 2Al + 3H2S → Al2S3 + 3H2 ↑
• 2Al + 6CH3COOH → 2(CH3COO)3Al + 3H2 ↑
• 2Al + 2H3PO4 → 3H2 ↑ + 2AlPO4
• 2Al + 6HBr → 3H2 ↑ + 2AlBr3
• 4Al + K2Cr2O7 → Al2O3 + 2Cr + 2KAlO2
• 8Al + 21H2SO4 + 3K2Cr2O7 → 4Al2(SO4)3 + 21H2O + 3K2SO4 + 6CrSO4
• 2Al + 3H2O → Al2O3 + 3H2 ↑
• Al + 6KNO3 → 2Al2O3 + 3N2 ↑ + 6KAlO2
• 8Al + 2H2O + 3NaNO3 + 5NaOH → 3NH3 ↑ + 8NaAlO2
• 8Al + 18H2O + 3KNO3 + 5KOH → 3NH3 ↑ + 8KAl(OH)4
• 2Al + 4BaO → 3Ba + Ba(AlO2)2
• 2Al + 4CaO → 3Ca + Ca(AlO2)2
• Al + Ca(OH)2 + H2O → H2 ↑ + Ca(AlO2)2
• 2Al + 2H2O + Ba(OH)2 → 3H2 ↑ + Ba(AlO2)2
• 2Al + 2H2O + 2KOH → 3H2 ↑ + 2KAlO2
• 2Al + 2H2O + 2NaOH → 3H2 ↑ + 2NaAlO2