Hóa học 12 Bài 30: Thực hành Tính chất của Natri, Magie, Nhôm và hợp chất của chúng

Giải Bài 30 Môn Hóa học lớp 12 sẽ giúp các bạn học sinh hiểu về các phản ứng và tính chất của Natri, Magie, Nhôm và hợp chất của chúng. Trong bài giải này, chúng ta sẽ được tìm hiểu về cách thực hiện thí nghiệm và giải thích kết quả quan sát được. Hãy cùng tôi đi vào chi tiết bài giải Bài 30 này.

Lý thuyết về tính chất của Natri, Magie, Nhôm và hợp chất của chúng

1. Tính chất hóa học của Natri và hợp chất của Natri

a) Na có tính khử mạnh: Na → Na⁺ + e

Ví dụ:

• Cháy trong oxi: 2Na + O₂ → Na₂O₂ (natri peoxit)
• Tác dụng với nước: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
• Tác dụng với dung dịch axit: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H₂

b) Hợp chất của Natri

• NaOH: Là bazơ mạnh tan nhiều trong nước và tỏa nhiệt
• NaOH → Na⁺ + OH^–
• NaHCO₃: là hợp chất lưỡng tính
• Tác dụng với axit: NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O
• Tác dụng với bazơ: NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

2. Tính chất hóa học của Magie

Mg có tính khử mạnh: Mg → Mg²⁺ + 2e

Ví dụ:

• Tác dụng với phi kim: 2Mg + O₂→ 2MgO
• Tác dụng với axit loãng: Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑
• Tác dụng chậm với nước ở nhiệt độ thường.

Thực hành Tính chất của Natri, Magie, Nhôm và hợp chất của chúng

Bài 1: So sánh khả năng phản ứng của Na, Mg, Al với nước.

Dụng cụ và hóa chất:

• Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp gỗ, giá ống nghiệm,…
• Hóa chất: dung dịch phenolphtalein, mẩu natri nhỏ,…

Cách tiến hành:

• Rót nước vào ống nghiệm thứ nhất ( khoảng 3/4 ống), thêm vài giọt dung dịch phenolphtalein; đặt vào giá ống nghiệm rồi bỏ vào đó một mẩu natri nhỏ.
• Rót vào ống nghiệm thứ hai và thứ ba khoảng 5 ml nước, thêm vài giọt dung dịch phenolphtalein, sau đó đặt vào giá ống nghiệm, rồi bỏ vào ống thứ hai một mẩu kim loại Mg, và ống thứ ba một mẩu kim loại Al vừa cạo sạch lớp vỏ oxit.
• Đun nóng cả hai ống nghiệm và quan sát.

Hiện tượng:

• Khi chưa đun:

  • Ống 1: Khí thoát ra mạnh, dung dịch thu được có màu hồng.
  • Ống 2 và ống 3 không có hiện tượng.

• Giải thích:

  • Ống 1 xảy ra phản ứng.
  • Na + H₂O → NaOH + 1/2 H₂.
  • 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 phản ứng chậm với H₂O còn Al có lớp bảo vệ Al(OH)₃.

• Khi đun sôi:

  • Ống 2: Dung dịch thu được có màu hồng nhạt.
  • Ống 3: Không có hiện tượng.

• Giải thích:

  • Ống 2: Mg tác dụng với nước nhanh hơn 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.

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

Bài 2: Nhôm tác dụng với dung dịch kiềm.

Dụng cụ và hóa chất:

• Dụng cụ: ống nghiệm, đèn cồn, kẹp gỗ,…
• Hóa chất: dung dịch NaOH loãng, mẩu nhôm.

Cách tiến hành:

• Rót 2 – 3 ml dung dịch NaOH loãng vào ống nghiệm và bỏ vào đó một mẩu nhôm.
• Đun nóng nhẹ để phản ứng xảy ra mạnh hơn.

Hiện tượng: Có bọt khí thoát ra.

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.

Bài 3: Tính chất lưỡng tính của Al(OH)₃.

Dụng cụ và hóa chất:

• Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp gỗ,…
• Hóa chất: dung dịch AlCl₃, dung dịch NH₃, dung dịch H₂SO₄, dung dịch NaOH.

Cách tiến hành:

• Rót vào 2 ống nghiệm, mỗi ống khoảng 3ml dung dịch AlCl₃ rồi nhỏ dung dịch NH₃ dư vào sẽ thu được kết tủa Al(OH)₃.
• Nhỏ dung dịch H₂SO₄ loãng vào một ống, lắc nhẹ.
• Nhỏ dung dịch NaOH vào ống kia, lắc nhẹ.

Hiện tượng: Nhỏ NH₃ vào cả 2 ống đều xuất hiện kết tủa trắng.

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

• AlCl₃ + 3H₂O + 3NH₃ → Al(OH)₃ + 3NH₄Cl.
• Kết tủa trắng tan.
• Kết tủa tan là do Al(OH)₃ phản ứng với axit và kiềm tạo ra muối tan:
• Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O.
• Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O.
• Kết tủa trắng xuất hiện rồi lại tan.
• Kết tủa trắng là Al(OH)₃ sau đó tan trong axit dư.
• NaAlO₂ + H₂O + HCl → Al(OH)₃ + NaHCO₃.
• Két luận: Al(OH)₃ là hiđroxit lưỡng tính.

Đây là những điểm nổi bật trong Bài 30, Hóa học lớp 12. Hy vọng rằng bài viết sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về tính chất của Natri, Magie, Nhôm và hợp chất của chúng. Để tìm hiểu thêm về Hóa học và các chủ đề khác, hãy truy cập trang web của trường THPT An Giang tại THPT An Giang.