Cho hỗn hợp 4 kim loại tác dụng với HCl thu được dung dịch FeCl2, AlCl3 và kết tủa không tan Cu, Ag... + Lọc kết tủa Fe(OH)2 tái tạo thành FeCl2, điện phân dung dịch được Fe.[r]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ TÁCH, TINH CHẾ KIM LOẠI VÀ HỢP CHẤT CỦA KIM
LOẠI
A- Lý thuyết và phương pháp giải
Nguyên tắc:
- Bước 1 Chọn chất X chỉ tác dụng với A (mà không tác dụng với B) để chuyển A thành dạng A1 kết tủa, bay hơi, hoặc hòa tan; tách ra khỏi B (bằng cách lọc hoặc tự tách)
- Bước 2 Điều chế lại chất A từ chất A1
B- Bài tập vận dụng
Bài 1: Nêu phương pháp tách hỗn hợp gồm MgO, Fe2O3, CuO ở thể rắn thành các chất nguyên chất
Hướng dẫn:
- Trước tiên ta sẽ khử các oxit kim loại trên bằng hiđro ở nhiệt độ cao (chỉ có oxit kim loại đứng sau
nhôm mới bị khử)
+ Ta có phản ứng khử như sau: CuO + H2 → Cu + H2O;
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
+ Còn lại MgO không bị khử Sau đó ta cho các chất thu được tác dụng với axit HCl thì Cu không phản
ứng và bị oxi hóa ở ngoài không khí tạo thành CuO:
2Cu + O2 → 2CuO
+ Ta tách được CuO ra khỏi hỗn hợp
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
+ Hai muối thu được là MgCl2 và FeCl2 ta cho điện phân dung dịch thì FeCl2 bị điện phân tạo thành Fe,
sau đó Fe bị oxi hóa thành Fe2O3 ta tách được Fe2O3
+ Muối MgCl2 không bị điện phân dung dịch thì ta điện phân nóng chảy tạo thành Mg, sau đó đốt nóng
thì Mg bốc cháy trong không khí tạo ra MgO:
MgCl2 → Mg + Cl2
- Cuối cùng ta tách được cả ba chất trên ra khỏi hỗn hợp thành các chất nguyên chất
Bài 2: Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại sau ra khỏi hỗn hợp: Al, Fe, Cu?
Hướng dẫn:
- Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch kiềm chỉ có Al tan do phản ứng:
2Al + 2NaOH + H2O → 2NaAlO2 + 3H2
- Lọc tách Fe và Cu Phần nước lọc thu được cho phản ứng với dung dịch HCl vừa đủ sẽ sinh ra kết tủa
keo trắng:
Trang 22NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + NaCl
- Lọc kết tủa rồi nung với H2 trong điều kiện nung nóng ta sẽ thu được Al
2Al(OH)3 + 3H2 → 2Al + 6H2O
- Hỗn hợp Fe và Cu cho phản ứng với dung dịch HCl chỉ có Fe phản ứng
Fe + HCl → FeCl2 + H2
- Lọc thu được Cu Phần nước lọc thu được cho phản ứng với dung dịch kiềm sẽ cho kết tủa trắng xanh
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
- Lọc kết tủa nung nóng ở nhiệt độ cao được FeO
Fe(OH)2 → FeO + H2O
FeO + H2 → Fe + H2O
C- Bài tập trắc nghiệm
Bài 1: Quặng nhôm có Al2O3 lẫn với các tạp chất là Fe2O3 và SiO2 Hãy nêu phản ứng nhằm tách riêng
từng oxit ra khỏi quặng nhôm
Hướng dẫn giải:
- Hòa tan hỗn hợp oxit bằng dung dịch kiềm, Al2O3 và SiO2 tan:
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O
+ Lọc thu được Fe2O3 không tan
- Sục CO2 dư vào nước lọc để tách được kết tủa Al(OH)3
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3
- Lọc kết tủa đem nung nóng thu được Al2O3
Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
- Dùng HCl tác dụng với nước lọc để tạo kết tủa H2SiO3
2HCl + Na2SiO3 → 2NaCl + H2SiO3
- Lọc kết tủa nung nóng H2SiO3 thu được SiO2
H2SiO3 → SiO2 + H2O
Bài 2: Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu và Ag Bằng phương pháp hóa học hãy tách rời hoàn toàn các kim
loại ra khỏi hỗn hợp trên
Hướng dẫn giải:
Cho hỗn hợp 4 kim loại tác dụng với HCl thu được dung dịch FeCl2, AlCl3 và kết tủa không tan Cu, Ag
- Cho 2 dung dịch FeCl2, AlCl3 tác dụng với NaOH dư, thu được kết tủa Fe(OH)2 và dung dịch NaCl,
NaAlO2, NaOH dư
Trang 3+ Lọc kết tủa Fe(OH)2 tái tạo thành FeCl2, điện phân dung dịch được Fe
+ Sục khí CO2 dư vào dung dịch NaCl, NaAlO2, NaOH dư thu được kết tủa Al(OH)3, tái tạo thành AlCl3, điện phân nóng chảy thu được Al
- Cho 2 kết tủa không tan Cu, Ag tác dụng với HCl có sục khí O2, Cu tan thành CuCl2 trong dung dịch,
Ag không tan
+ Lọc kết tủa Ag
+ Điện phân dung dịch CuCl2 thu được Cu
Bài 3: Hỗn hợp gồm FeCl2, NaCl, AlCl3, CuCl2 Tách riêng lấy từng chất?
Hướng dẫn giải:
Cho hh vào dd NaOH dư
+ Có kết tủa lọc tách : Cu(OH)2 và Fe(OH)2 (nhóm 1)
+ dd : NaCl, NaAlO2, NaOH dư (nhóm 2)
Nhóm 1: cho td dd HCl dư, bay hơi HCl thu đc 2 muối khan cho vào nước, đpdd được : Cu, Fe; cho Cu,
Fe tác dụng với dd HCl dư thu đc FeCl2 và Cu Lọc kết tủa, cho Cu tác dụng với Cl2 thu được CuCl2
Nhóm 2: cho tác dụng với CO2 dư, lọc tách kết tủa thu được:
+ Al(OH)3: Cho Al(OH)3 tác dụng với HCl → AlCl3
+ NaCl, NaHCO3: nung được NaCl khan và Na2CO3, cho hỗn hợp rắn vào nước sau đó cho tác dụng
CaCl2 dư thu được NaCl và kết tủa CaCO3, lọc kết tủa thu đc NaCl
Bài 4: Tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp sau:
a) Hỗn hợp Al2O3, CuO, FeS, K2SO4
b) Hỗn hợp AlCl3, FeCl3, BaCl2
c) Hỗn hợp Cu, Ag, S, Fe
Hướng dẫn giải:
a)
b) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NH3 dư → dung dịch và 2 kết tủa
Từ dung dịch (BaCl2 và NH4Cl) điều chế được BaCl2 bằng cách cô cạn và đun nóng (NH4Cl thăng hoa) (Hoặc dùng Na CO và HCl để thu được BaCl )
Trang 4Hòa tan 2 kết tủa Fe(OH)3 và Al(OH)3 vào NaOH dư → thu được 1 dung dịch và 1 kết tủa
Từ dung dịch tái tạo AlCl3
NaAlO2 → Al(OH)3 →Al2O3 → AlCl3
Từ kết tủa tái tạo FeCl3
Fe(OH)3 → FeCl3
c)
Trang 5Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức
Tấn
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí