Buzz
1. Al2O3 là hợp chất gì?
Al2O3, hay còn gọi là alumina hoặc nhôm oxit, có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các kim loại như nhôm, sắt, kẽm khỏi sự ăn mòn từ không khí. Đặc biệt, nhôm oxit giúp bảo vệ các kim loại này trước sự ăn mòn và phản ứng mạnh mẽ khi tiếp xúc với không khí.
Nhôm, sắt và kẽm là những kim loại dễ phản ứng, nhưng nhờ lớp nhôm oxit bảo vệ, các phản ứng này được kiểm soát hiệu quả. Nhôm oxit tạo ra một lớp chắn vật lý và hóa học, ngăn không cho không khí tiếp xúc trực tiếp với bề mặt kim loại, từ đó bảo vệ các kim loại khỏi bị ăn mòn.
Nhôm oxit không chỉ là một hợp chất hóa học đơn thuần mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và duy trì các kim loại quý khỏi sự ăn mòn và tác động của môi trường. Điều này khiến nhôm oxit trở thành một thành phần thiết yếu trong nhiều ứng dụng công nghiệp và sản phẩm tiêu dùng. Nhôm oxit có tính chất lưỡng tính, có khả năng phản ứng với cả axit và bazơ.
2. Tính chất vật lý và hóa học của nhôm oxit (Al2O3)
Tính chất vật lý: Nhôm oxit là một chất rắn màu trắng, không hòa tan trong nước, có độ bền cao và nóng chảy ở nhiệt độ 2050 độ C.
- Cách nhận diện nhôm oxit: Khi hòa tan Al2O3 vào dung dịch NaOH, bạn sẽ thu được dung dịch không màu.
Al2O3 + 2NaOH → NaAlO2 + H2O
Tính chất hóa học:
- Al2O3 có tính chất lưỡng tính
+ Phản ứng với axit: Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2O
+ Phản ứng với dung dịch bazơ mạnh: Al2O3 + 2 NaOH → NaAlO2 + H2O
hoặc Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O → 2 NaAl(OH)4
Al2O3 + 2 OH⁻ → 2 AlO₂⁻ + H2O
- Nhôm oxit phản ứng với cacbon
Al2O3 + 9 C → Al4C3 + 6 CO
Ứng dụng của nhôm oxit trong cuộc sống:
- Trong ngành gốm sứ, nhờ tính chất chịu nhiệt cao, nhôm oxit được sử dụng để chế tạo gốm sứ alumina. Nhôm oxit có thể chịu được nhiệt độ lên đến 1100 độ C, vì vậy nó rất phù hợp cho các quy trình gia công yêu cầu nhiệt độ cao.
Ví dụ như trong các ứng dụng như nghiền, ổ bạc, và chế tạo dao sắt, nhôm oxit góp phần làm tăng độ bền của men sứ, đồng thời nâng cao khả năng chịu nhiệt, giúp sản phẩm trở nên cứng cáp và bền bỉ hơn.
- Nhôm oxit còn được dùng làm chất hút ẩm: Khi tiếp xúc với nước, lớp oxit nhôm sẽ giãn nở và khoảng cách giữa các nguyên tử nhôm và oxy tăng lên 50%, giúp nó hút ẩm hiệu quả. Tuy nhiên, khi được làm nóng đến 200 độ C, quá trình này sẽ bị đảo ngược. Vì tính trơ của nhôm oxit, nó không phản ứng nhanh với nước và oxy, nên cũng được dùng để bảo vệ màng thanh nhôm và làm bẫy dầu trong các máy bơm.
- Trong ngành mỹ phẩm, nhôm oxit được sử dụng trong nhiều sản phẩm như kem che khuyết điểm, kem chống nắng, sơn móng tay, son môi, và giấy nhám, nhờ vào các đặc tính của Al2O3.
- Trong y học, nhôm oxit được sử dụng để phủ các bề mặt ma sát trong cơ thể do tính chất trơ của nó trong môi trường sinh học. Nó còn được chứa trong các thùng đựng hóa chất chuyên dụng như IBC tank để đảm bảo an toàn tối đa.
3. Bài tập tự luyện để nâng cao kỹ năng
Câu 1: Phát biểu nào dưới đây là sai?
A. Trong công nghiệp, kim loại nhôm được chiết xuất từ quặng boxit
B. Al(OH)3 có phản ứng với cả dung dịch HCl và dung dịch KOH
C. Kim loại Al có khả năng hòa tan trong dung dịch HNO3 đặc, nguội
D. Trong các phản ứng hóa học, kim loại nhôm chỉ đóng vai trò là chất khử
Câu 2: Trong các phản ứng hóa học dưới đây, phản ứng nào không phải là phản ứng nhiệt nhôm?
A. Nhôm phản ứng với Fe2O3 khi nung nóng
B. Nhôm phản ứng với CuO khi nung nóng
C. Nhôm phản ứng với Fe3O4 khi nung nóng
D. Nhôm phản ứng với axit H2SO4 đặc khi nóng
Câu 3: Hỗn hợp X bao gồm Na và Al. Khi cho m gam X vào nước dư, thu được V lít khí. Nếu cho m gam X vào dung dịch NaOH dư, thu được 1,5 lít khí. Hãy tính phần trăm khối lượng của Na trong hỗn hợp X, biết rằng các thể tích khí được đo trong cùng điều kiện.
Câu 4: Khi cho m gam nhôm phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được 4,8 lít khí NO ở điều kiện tiêu chuẩn, với NO là sản phẩm khử duy nhất. Tính giá trị của m.
Câu 5: Dùng m gam nhôm để khử hoàn toàn 1,8 gam Fe2O3 trong phản ứng nhiệt nhôm. Sản phẩm phản ứng sau đó tác dụng với dung dịch NaOH dư tạo ra 0,66 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính giá trị của m.
Câu 6: Cho 18,4 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 phản ứng với dung dịch KOH. Khi phản ứng kết thúc, thu được 7,2 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính phần trăm khối lượng của nhôm trong hỗn hợp.
Câu 7: Xem xét các phát biểu sau:
(1) Nhôm là một kim loại nhẹ, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt rất tốt
(2) Quặng boxit là nguyên liệu chính để sản xuất nhôm
(3) Phèn chua là một loại muối sunfat kép có nước liên kết, bao gồm nhôm và kali, với công thức K2SO4·Al2(SO4)3·12H2O
(4) Trong các hợp chất, số oxi hóa đặc trưng của nhôm là +3
(5) Nhôm có thể phản ứng với dung dịch HNO3 đặc ở nhiệt độ phòng để giải phóng khí
Số lượng phát biểu đúng là:
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Câu 8: Khi cho 5,4 gam bột nhôm phản ứng với 10 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi phản ứng hoàn tất, thu được V lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính thể tích V.
Câu 9: Khi cho 3 gam hỗn hợp gồm Cu và Al phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng dư, thu được dung dịch Y và 0,5 lít khí NO ở điều kiện tiêu chuẩn, với NO là sản phẩm khử duy nhất. Tính khối lượng muối có trong dung dịch Y.
Câu 10: Nếu cho hỗn hợp bột gồm 2,2 gam nhôm và 5,2 gam sắt vào 500 ml dung dịch AgNO3 1M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn. Tính giá trị của m.
Câu 11: Khi nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe2O3 trong môi trường không có không khí đến khi phản ứng hoàn tất, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau như sau:
- Phần 1: Phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng dư, tạo ra 3,2 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn
- Phần 2 của hỗn hợp phản ứng với dung dịch NaOH dư, tạo ra 0,8 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính giá trị của m.
Câu 12: Khi cho m gam hỗn hợp X gồm Al và Cu vào dung dịch HCl dư, thu được 3,2 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Nếu cùng m gam hỗn hợp X này phản ứng với axit nitric đặc nguội, sẽ thu được 6,2 lít khí NO2, sản phẩm khử duy nhất, ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính giá trị của m.
Câu 13: Khi hòa tan a gam hỗn hợp bột Mg và Al bằng dung dịch HCl, thu được 17,5 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Với cùng lượng hỗn hợp, nếu hòa tan trong dung dịch NaOH dư, thu được 14,2 lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính giá trị của a.
Bài viết trên Mytour đã cung cấp thông tin chi tiết về vấn đề: Al2O3 là oxit gì? Cùng với tính chất vật lý và hóa học của nó. Cảm ơn bạn đọc đã theo dõi bài viết.
