Phương pháp điều chế kim loại
Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp thủy luyện được VnDco biên soạn hướng dẫn bạn đọc trả lời câu hỏi liên quan đến điều chế kim loại, cũng như đưa ra nguyên tắc điều chế kim loại, các phương pháp điều chế kim loại. Từ đó vận dụng giải các dạng câu hỏi liên quan. Mời các bạn tham khảo.
Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp thủy luyện?
A. Na
B. Mg
C. Cu
D. Al
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Kim loại Cu có thể điều chế được bằng phương pháp thủy luyện.
Các kim loại K, Na, Ba chỉ có thể điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy hợp chất của chúng.
Đáp án C
Điều chế kim loại
1. Nguyên tắc điều chế kim loại
Thực hiện phản ứng khử ion kim loại thành kim [Mn+ ] loại thành kim loại tự do [M]
Mn+ + ne → M
Thí dụ:
Na+ + 1e → Na
2. Các phương pháp điều chế kim loại
- Phương pháp thủy luyện
a. Nguyên tắc chung: Dùng kim loại tự do có tính khử mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối của nó.
b. Phạm vi sử dụng: Thường dùng trong phòng thí nghiệm để điều chế các kim loại có tính khử yếu như: Pb, Ag, Cu,...
Thí dụ:
Cu + 2AgNO3 → Cu[NO3]2 + 2Ag
Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag
c. Lưu ý khi dùng phương pháp thủy luyện
Ba điều kiện để kim loại A đẩy được kim loại B ra khỏi dung dịch muối của nó dưới dạng tự do là:
Điều kiện 1: Kim loại A phải hoạt động mạnh hơn kim loại B [nghĩa là A đứng trước B trong dãy điện hóa]
Điều kiện 2: Kim loại A và kim loại B đều phải không tan trong nước ở điều kiện thường.
Điều kiện 3: Muối B [tham gia phản ứng] và muối của A [tạo thành] đều là muối tan.
- Phương pháp nhiệt luyện
a. Nguyên tắc: Dùng chất khử thích hợp như CO, C, Al, H2 khử ion kim loại trong oxit của chúng ở nhiệt độ cao.
b. Phạm vi sử dụng: Thường dùng trong công nghiệp với kim loại có tính khử trung bình đến yếu [sau Al].
Thí dụ:
3Fe3O4 + 8Al → 9Fe + 4Al2O3
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
c. Lưu ý
Để thu được kim loại tính khiết nên dùng CO hay H2 dư [vì khí dư sẽ thoát ra, không ảnh hưởng đến độ tinh khiết của kim loại cần điều chế].
Nếu dùng CO thiếu để khử oxit sắt ở nhiệt độ cao [do sắt có nhiều hóa trị] quá trình phản ứng xảy ra theo từng giai đoạn
Có thể dùng nhiệt để phân hủy một số hợp chất [oxit, muối, ...] của các kim loại yếu để điều chế kim loại tự do.
- Phương pháp điện phân
Nguyên tắc chung: Dùng dòng điện một chiều để khử các ion kim loại thành kim loại tự do
Phạm vi áp dụng: Bằng phương pháp điện phân có thể điều chế được hầu hết các kim loại
Lưu ý:
Khác với phản ứng oxi hóa – khử thông thường, phản ứng điện phân do tác dụng của điện năng và các chất trong môi trường điện phân không trực tiếp cho nhau electron mà phải truyền qua dây dẫn.
K Ca Na Mg Al Zn Fe ..... Pt Au
a. Điện phân chất điện li nóng chảy
Điều chế được hầu hết các kim loại. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ dùng điều chế các kim loại như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al. Vì phương pháp này tốn kém hơn so với phương pháp điện phân dung dịch.
b. Điện phân dung dịch chất điện li trong nước
Điều chế các kim loại trung bình, yếu [sau Al].
Mn+ + ne → M
* Lưu ý:
Nếu điện phân dung dịch mà có các ion K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+ thì nước sẽ tham gia điện phân.
2H2O + 2e → H2 + 2OH–
Nếu trong dung dịch có nhiều cation thì cation nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ bị khử trước.
Câu hỏi vận dụng điều chế kim loại
Câu 1.Dãy các kim loại có thể được điều chế bằng phương pháp thủy luyện là
A. Na, K, Ca, Al.
B. Al, Ca, Cu, Ag.
C. Mg, Zn, Pb, Ni.
D. Fe, Cu, Ag, Au.
Xem đáp án
Đáp án D
Câu 2.Dãy các kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện?
A. Na, Mg, Fe
B. Ni, Fe, Pb
C. Zn, Al, Cu
D. K, Mg, Cu
Xem đáp án
Đáp án B
Câu 3.Những kim loại có thể điều chế được bằng phương pháp thủy luyện là:
A. Al, Fe, Ca, Cu, Ag
B. Mg, Zn, Pb, Ni, Hg
C. Fe, Cu, Ag, Au, Sn
D. Na, K, Ca, Al, Li
Xem đáp án
Đáp án C
Câu 4. Hai kim loại nào sau đây có thể điều chế bằng phương pháp thủy luyện
A. Fe và Ca
B. Mg và Na
C. Ag và Cu
D. Fe và Ba
Xem đáp án
Đáp án C
..........................................
VnDoc đã gửi tới nội dung tài liệu Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp thủy luyện, nội dung tài liệu đưa ra nguyên tắc điều chế kim loại cũng như các phương pháp để giúp các bạn học sinh hệ thống lại kiến thức trọng tâm. Mời các bạn cùng tham khảo thêm Hóa lớp 12,Hóa học lớp 11, Hóa học lớp 10.
Ngoài ra các tài liệu trên, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập, cũng như bài giảng, giáo án hay miễn phí trên Facebook: Tài Liệu Học Tập VnDoc.com. Mời quý thầy cô cùng các bạn đọc tham gia, để có thể cùng nhau chia sẻ nhận được những tài liệu mới nhất.
Chúc các bạn học tập tốt.
CÂU HỎI NHẬN BIẾT:
Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện?
A. Al.
B. Mg.
C. Fe.
D. K.
Đáp án đúng: C
Phương pháp nhiệt luyện là dùng các chất khử như C, CO, H2, để khử các oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa tạo thành kim loại
K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Fe2+ Ag Hg Pt Au
Các bài viết khác:
[THAM KHẢO] ĐỀ THI TN THPT NĂM 2021 MÔN TOÁN ĐỀ SỐ 04
Tuyển tập đề thi TN THPT môn Vật Lí năm 2021
ĐỀ THI TN THPT QG MÔN HÓA 2021 ĐỀ SỐ 02
Fanpage: PageHoahocthcs♥Cảm ơn bạn đã xem: Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện
Nguyên tắc chung được dùng để điều chế kim loại là
Khi điều chế kim loại, các ion kim loại đóng vai trò là chất
Dãy gồm 2 kim loại đều có thể điều chế bằng phương pháp thuỷ luyện là
Dãy các ion kim loại nào sau đây đều bị Zn khử thành kim loại ?
Kim loại nào sau đây khử được ion Fe2+ trong dung dịch ?
Để tách lấy Ag ra khỏi hỗn hợp gồm Fe, Cu, Ag ta dùng lượng dư dung dịch
Những kim loại nào có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện ?
Phương pháp nhiệt nhôm dùng để điều chế kim loại:
Dãy gồm các kim loại điều chế được bằng phương pháp nhiệt luyện là:
Hiđro có thể khử các oxit kim loại trong dãy nào sau đây thành kim loại ?
Phản ứng hóa học nào sau đây chỉ thực hiện được bằng phương pháp điện phân?
1. Phương pháp nhiệt luyện trong điều chế kim loại là gì?
- Nguyên tắc của phương pháp nhiệt luyện là dùng chất khử C, CO, H2, Al, NH3... khử oxit kim loạisau Alở nhiệt độ cao thành kim loại đơn chất.
- Phương pháp này thường dùng để điều chế các kim loại trung bình [với các kim loại yếu chỉ cần đun nóng oxit đã tự phân hủy thành kim loại và oxi].
Ví dụ:
PbO + C→Pb + CO
Fe2O3+ 3CO→2Fe + 3CO2
WO3+ 3H2→W + 3H2O
TiCl4+ 4Na→Ti + 4NaCl
V2O5+ 5Ca→2V + 5CaO
Các phản ứng dùng kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ làm chất khử đều phải thực hiện trong môi trường khí trơ hoặc chân không
- Trường hợp quặng là sunfua kim loại như Cu2S, ZnS, FeS2…thì phải chuyển sunfua kim loại thành oxit kim loại. Sau đó khử oxit kim loại bằng chất khử thích hợp Ví dụ với ZnS:
2ZnS + 3O2→2ZnO + 2SO2
ZnO + C→Zn + CO
- Đối với kim loại khó nóng chảy như Cr, người ta dùng Al làm chất khử [phản ứng nhiệt nhôm]. Phản ứng nhiệt nhôm tỏa nhiệt mạnh, lượng nhiệt tạo ra được sử dụng để đun nóng chảy Cr2O3, nhờ vậy giảm được chi phí cho nhiên liệu:
Cr2O3+ 2Al→2Cr + Al2O3
- Đối với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng thu được kim loại mà không cần dùng chất khử
HgS + O2→Hg + SO2
2. Phương pháp giải bài tập Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện
* Một số lưu ý cần nhớ
- Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện là điều chế kim loại bằng cách khử oxi kim loại bằng H2, CO, C, Al.
=> Đây là phương pháp điều chế kim loại trung bình [đứng từ Zn trong dãy hoạt động trở đi]
Để làm được tốt dạng bài tập này, các em cần áp dụng linh loạt các định luật bảo toàn electron, bảo toàn điện tích và bảo toàn khối lượng.
* Một số ví dụ điển hình
Ví dụ 1:Khử hoàn toàn m gam Fe2O3cần vừa đủ 4,704 lít khí CO [đktc]. Giá trị của m là
Hướng dẫn giải chi tiết:
Khi oxit bị khử bởi CO:
nO[oxit]= nCO= 4,704/22,4 = 0,21 mol
BTNT "O": 3nFe2O3= nO[oxit]= 0,21
=> nFe2O3= 0,07 mol
=> m = 160.0,07 = 11,2 gam
Ví dụ 2:Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3. Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m g hỗn hợp X nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64 g chất rắn A và 11,2 lít khí B [đktc] có tỉ khối so với hiđro là 20,4. Giá trị của a là
Hướng dẫn giải chi tiết:
Giả sử:nCO = x[mol];nCO2 = y[mol];nCO = x[mol]; nCO2 = y[mol]
Ta có hệ phương trình:
Ví dụ 3:Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3và Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2[sản phẩm khử duy nhất ở đktc]. Giá trị của m là
Hướng dẫn giải chi tiết:
nNO2= 0,195 mol
Xét toàn bộ quá trình chỉ có CO cho e [tạo CO2] và HNO3nhận e [tạo NO2]
Bảo toàn e: 2.nCO= nNO2 => nCO= 0,0975 mol
=> nCO2 = nCO= 0,0975 mol
Bảo toàn khối lượng: mCO+ mFe2O3= mCO2+ mhh oxit
=> mFe2O3= 0,0975.44 + 10,44 – 0,0975.28 = 12 gam