Giải Hóa 12: Bài 19. Điều chế kim loại
BÀI 19. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI KIẾN THỨC CẦN NHỚ Nguyên tắc điều chế kim loại Khử ion kim loại thành nguyên tử: Mn+ + ne —> M. Các phương pháp điều chế kim loại Phương pháp nhiệt luyện Dùng chất khử c, co, H2 hoặc các kim loại hoạt động để khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao. Dùng để điều chế những kim loại có độ hoạt động trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb,... Phương pháp này được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp. Chất khử được sử dụng trong công nghiệp là cacbon. Phương pháp thủy luyện Dùng kim loại mạnh hơn để khử những ion kim loại trong dung dịch muối. Phương pháp điện phân a) Điện phân hợp chất nóng chảy: dùng điều chế các kim loại Na, K, Ca, Ba, Mg, Al. h) Điện phân dung dịch: dùng điều chế kim loại trung bình và yếu. cj Tính khôi lượng chất thu được ở các điện cực: Ap dụng công thức Faraday: m = —, trong đó: nF m: Khối lượng chất tan thu được ở điện cực (gam). A: Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực. n: Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hay nhận. I: Cường độ dòng điện (ampe). t: Thời gian điện phân (giây). F: Hằng số Faraday (F = 96500). HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP ÁN BÀI TẬP SGK TRANG 98 Câu 1. Điều chế Ca từ CaCO3: Phương trình phản ứng: CaCO3 + 2HC1 -> CaCl2 + CO2t + H2O Cô cạn dung dịch CaCl2 rồi điện phân nóng chảy: CaClã —Ca + Cl2t Điều chế Cu từ CuSO4: Điện phân dung dịch CuSO4 thu được Cu: 2CuSO4 + 2H2O ■■*“■-> 2Cuị + 2H2SO4 + 02t GIẢI BÀI TẬP HOÁ HỌC 12 - cơ BẢN Điều chế Cu từ Cu(OH)2: Cu(OH)2 + 2HC1 -> CuCl2 + 2H2O CuC12 —■ ■> Cu + Cl2t Hoặc có thể dùng cách như sau: Cu(OH)2 —á-> CuO + H2O CuO + H2 —Cu + H2O Điều chế Mg từ MgO: MgO + 2HC1 -> MgCl2 + H2O Cô cạn dung dịch MgCl2, rồi điện phân nóng chảy: MgCl2 > Mgị + CỊ2t Điều chế Fe: Fe2O3 + 3CO ——> 2Fe + 3CO2t Câu 3. Chọn A. Câu 4. Chọn B. Phản ứng: CuO + co —-—> Cu + co2t Fe3O4 + 4CO —3Fe + 4CO2t 5 6 Ta có: nC0= 7777 = 0,25 (mol) => nocùaoxit = 0,25 (mol) 22,4 —mo cùa oxit 0,25 X 16 “ 4 (gam) Vậy khối lượng chất rắn thu được: 30 - 4 = 26 (gam). Câu 5. Gọi M là kí hiệu, nguyên tử khối của kim loại. Phương trình hóa học xảy ra tại mỗi điện cực: Catot (-) Anot (+) M2+, H2O (H2O) H2O, so*' M2+ + 2e -> M 2H2O -> 02 + 4H++ 4e Phương trình điện phân: 2MSO4 + H2O -> 2Mị + 02t + 2H2SO4 Theo đề bài, ta có: 1,92 = M * 3 * 1930 => M = 64: đồng (Cu). 96500 X 2