Điều chế kim loại hóa 12

Nguyên tắc điều chế kim loạiKhử ion kim loại thành kim loại tự do... Phương pháp điều chế kim loại a.Nguyên tắc: dùng kim loại tự do cĩ tính khử mạnh hơn để khử ion dương kim loại khá

Bµi

21

1 Phương pháp thủy luyện

Bài 21 ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

2 Phương pháp nhiệt luyện

3 Phương pháp điện phân

Trong tự nhiên, đa số kim loại tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất , chỉ một số rất ít kim loại như vàng, platin ,… tồn tại ở trạng thái tự do

Những khoáng vật và đất đá chứa hợp chất của kim loại gọi là quặng.

Khoáng vật Florit (CaF2)

CuFeS2 Pyrit saét (FeS2)

I Nguyên tắc điều chế kim loại

Khử ion kim loại thành kim loại tự do.

Mn+ M + ne

Nếu không còn sắt

Nếu không còn Al

1 Phương pháp thuỷ luyện

II Phương pháp điều chế kim loại

a.Nguyên tắc: dùng kim loại tự do cĩ tính khử

mạnh hơn để khử ion dương kim loại khác trong dung dịch muối.

b.Mục đích: điều chế các kim loại cĩ tính khử

yếu(từ Cu → sau).

VD: Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag

1 Phương pháp thuỷ luyện

II Phương pháp điều chế kim loại

1 Phương pháp thuỷ luyện

II Phương pháp điều chế kim loại

Câu 1 Trường hợp nào sau đây kim loại

được điều chế bằng phương pháp thuỷ

luyện ?

1 Phương pháp thuỷ luyện

II Phương pháp điều chế kim loại

Câu 2. Bao nhiêu kim loại sau đây cĩ thể điều chế bằng phương pháp thủy luyện

Na, Zn, Al, Fe, Cu, Ba, Ca, Ag, Au

1 Phương pháp thuỷ luyện

II Phương pháp điều chế kim loại

Câu 3. Dùng dung dịch nào sau đây để tách

Ag ra khỏi hỗn hợp Ag, Cu, Fe?

Dung d ch HCl ị Dung d ch CuSO ị 4

Dung d ch ZnSO ị Dung d ch Fe(NO ị )

1 Phương pháp thuỷ luyện

II Phương pháp điều chế kim loại

Câu 4. Dùng một dung dịch nào sau đây để

làm thay đổi khối lượng?

Dung d ch AgNO ị 3 Dung d ch FeSO ị 4

Dung d ch ZnSO ị 4 Dung d ch HCl ị

2 Phương pháp nhiệt luyện

II Phương pháp điều chế kim loại

a.Nguyên tắc: Dùng chất khử C, CO, H2, NH3,

hoặc kim loại mạnh (Al,Na,…) để khử ion

dương kim loại trong hợp chất oxit ở nhiệt độ cao.

b.Mục đích: điều chế các kim loại cĩ tính khử

trung bình và yếu (kim loại sau Al).

11/10/16 18

 Phản ứng nhiệt nhôm:

Là phản ứng giữa nhôm và oxit của kim loại có tính khử yếu hơn.

VD: 8Al + 3Fe 3 O 4 t0 4Al 2 O 3 + 9Fe

2Al + 3CuO t0 Al 2 O 3 + 3Cu 2Al + Cr 2 O 3 t0 Al 2 O 3 + 2Cr

Phương pháp giải bài tập nhiệt luyện:

COH

Y Cu Zn Pb

+ 



2 2

Câu 5 Thổi luồng khí CO dư qua ống sứ đựng CuO, MgO, Al 2 O 3, FeO, Fe 3 O 4 thu được chất rắn gồm :

Cu , Mg, Fe, Al Cu, MgO, Al 2 O 3 , Fe

Cu, Mg, Al 2 O 3 , Fe Cu, MgO, Al, Fe

2 Phương pháp nhiệt luyện

II Phương pháp điều chế kim loại

Câu 6: Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp (X)

5,6 lít khí CO (ở đktc) Khối lượng chất rắn (Y) sau phản ứng là:

Câu 6: Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp (X) gồm CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (ở đktc) Khối lượng chất rắn

(Y) sau phản ứng là:

X + CO → Y + CO2Theo ptpư: nCO = nCO2 = 0,25(mol)

Áp dụng ĐLBTKL :

m Y= 30 + 0,25.28 – 0,25.44 = 26(g)

Câu 7: Khử hoàn toàn 17,6 gam

hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 cần 2,24 lít H2 (ở đktc) Khối lượng sắt thu được là:

A 5,6 gam B 6,72 gam

C 16,0 gam D 8,0 gam.

Câu 7: Khử hoàn toàn 17,6 gam

hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3 cần 2,24 lít H2 (ở đktc) Khối lượng sắt thu được là?

Câu 8: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam

hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là

A 0,8 gam B 8,3 gam C 2,0 gam D 4,0 gam.

Câu 9 Cho dòng khí CO dư đi qua hỗn hợp (X) chứa 31,9 gam gồm Al2O3, ZnO, FeO và CaO thì thu được 28,7 gam hỗn hợp chất rắn (Y) Cho toàn bộ hỗn hợp chất rắn (Y) tác dụng với dung dịch HCl dư thu được V lít H2 (đkc) Giá trị V

3 Phương pháp điện phân

II Phương pháp điều chế kim loại

a Nguyên tắc: dùng dịng điện 1 chiều trên catot để khử ion dương kim loại trong hợp chất

b Mục đích: điều chế hầu hết các kim loại.

3.1/ Điện phân nóng chảy

Điện phân nóng chảy muối halogenua(RCln), riêng Al điện phân nóng chảy oxit(Al2O3)

Sơ đồ điện phân

Dùng để điều chế kim loại mạnh (từ Al trở về trước)

VD1: Điện phân nĩng chảy NaCl

Na + , Cl

-Dòng điện

-2Na + + 2.1e  2Na 2Cl -  Cl2 + 2e

Sơ đồ điện phân

Phương trình: 2NaCl 2Na + Cldpnc→ 2

VD2: Điện phân nĩng chảy Al 2 O 3

Al 3+ , O

2-Dòng điện

2-4Al 3+ + 4.3e  4Al 3.2O 2-  3O2 + 3.4e

Sơ đồ điện phân

Phương trình: 2Al2O3 4Al + 3Odpnc→ 2

3.2/ Điện phân dung dịch

Dùng để điều chế kim loại sau Al

Qui tắc điện phân dung dịch

Biểu thức:

m = A.I t

n.F

Trong đó: m : là khối l ượng của chất thu đ ược ở điện cực, tính bằng ( ư ư g)

A : là khối lư ợng mol nguyên tử của chất thu đ ược ở điện cực ư ư

n : là số electron mà nguyên tử hoặc ion như ờng hoặc nhận ư

I : là c ường độ dòng điện đ ược tính bằng ampe ư ư (A )

t : là thời gian điện phân đ ược tính bằng giây ư (s)

F : là hằng số faraday( = 96500 Culong/mol)

Bài toán ví dụ : Tính khối lư ượ ng của Cu thu đư ượ c ở catot sau thời gian điện phân

48 phút 15 giây dung dịch CuCl 2 với cư ườ ng độ dòng điện là 5(A)

(Biết nguyên tử khối của Cu là 64 )

III ẹũnh luaọt Faraday

m = 64.5 2895

2.96500 m = 4,8 gam

Câu 10: Những kim loại nào sau đây có thể có

điều kiện bằng phương pháp đpnc Al, Zn, Cu, Fe,

11/10/16 36

TÓM LẠI