Điều chế kim loại

3 phương phápKim loại có tính khử mạnh khử ion kim loại có tính oxi hóa mạnh trong dung dịch Dùng chất khử mạnh để khử những ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao Dùng dòng điện một

Bµi 24

lo¹i

CuFeS

Quặng sắt trong tự nhiên

Pyrit sắt (FeS )

Corindon (Al2O3 + …)

Khoáng vật Florit (CaF )

I Nguyªn t¾c ®iÒu chÕ kim lo¹i

Qu¸ tr×nh khö ion kim lo¹i:

Mn+ + ne → M

II Phương pháp điều chế kim loại

Có những phư

ơng pháp nào để

điều chế kim

loại?

3 phương pháp

Kim loại có tính khử mạnh khử ion kim loại có tính oxi hóa mạnh trong dung dịch

Dùng chất khử mạnh để khử những ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao

Dùng dòng điện một chiều để khử các ion kim loại trong dung dịch hoặc hợp chất nóng chảy

Thủy luyện

Nhiệt luyện

Điện phân

1 Phương pháp thủy luyện

* Điều chế những kim loại có tính khử yếu

VD: Cu, Hg, Ag, Au

*Điều chế Cu từ dung dịch CuSO4:

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Câu hỏi kiểm tra

Bài tập 1: Dãy các ion kim loại nào sau đây đều bị Zn khử thành kim

loại:

A.Cu2+, Mg2+, Pb2+

B.Cu2+, Ag+, Na+

C.Sn2+, Pb2+, Cu2+

D.Pb2+, Ag+, Al3+

2 Phương pháp nhiệt luyện

* Điều chế những kim loại có tính khử trung bình

VD: Zn, Fe, Sn, Pb

* Chất khử: C, CO, H2, Al, kim loại kiềm, kiềm thổ

*Điều chế Fe từ Fe3O4:

8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe

* Với kim loại kém hoạt động: Ag, Hg

t 0

3 Phương pháp điện phân

* Điều chế được hầu hết các kim loại.

* Dùng dòng điện một chiều để khử ion kim loại

- Điện phân hợp chất nóng chảy: điều chế kim loại có tính khử mạnh VD: Na

- Điện phân dung dịch muối: điều chế kim loại có tính khử TB, yếu.

VD: Zn, Cu, Ag

Thí dụ: Khi cho dòng điện một chiều đi qua muối NaCl

nóng chảy

+ ở điện cực dương: có khí clo thoát ra

+ ở cực âm: thu được kim loại natri

 sự điện phân muối NaCl nóng chảy

Sơ đồ điện phân:

NaCl Na+ + Cl

(-) NaClnc (+)

Na+ Cl

-2Na+

(l+ 2e 2Na (l) 2Cl

-(l) Cl2 (k) + 2e

Câu hỏi kiểm tra

Bài tập 2: Phản ứng hóa học nào sau

đây chỉ thực hiện được bằng phương

pháp điện phân

A.Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

B.H2O + CuSO4 → Cu + O2 + H2SO4 C.CuSO4 + NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 D.Cu + AgNO → Cu(NO ) + Ag

Khối lượng của chất thoát ra ở mỗi điện cực khi

điện phân tỉ lệ thuận với lượng điện đã đi qua chất

điện phân.

m = Trong đó

m: Khối lượng chất thu được ở điện cực, tính bằng gam

A: Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực n: Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận

I: Cường độ dòng điện, tính bằng ampe (A)

nF AIt

IIi định luật faraday

 Thí dụ 1: Tính khối lượng Cu thoát ra ở catot khi cho dòng điện 5 ampe đi qua dung dịch CuSO4 trong 1 giờ (MCu = 63,5).

Thí dụ 2: Cần phải cho dòng điện 5 ampe

đi qua dung dịch H2SO4 trong thời gian

bao nhiêu lâu để thu được 3g khí oxi

Kết quả: 5,92 gam

Kết quả: 7237,5s