Giải Bài Tập Hóa Học Lớp 12
Chương 5: Đại Cương Về Kim Loại – Hóa Học 12
Bài 21: Điều Chế Kim Loại
Nội dung trình bày trong bài học là giúp các em hiểu về nguyên tắc điều chế kim loại cũng như các phương pháp để điều chế như phương pháp nhiệt luyện, thủy luyện, điện phân.
Tóm Tắt Nội Dung
I. Nguyên Tắc Điều Chế Kim Loại
Khử ion kim loại thành nguyên tử:
\(M^{n+} + ne → M\)
II. Phương Pháp
1. Phương pháp nhiệt luyện
Nguyên tắc: Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như \(C, CO, H_2\) hoặc các kim loại hoạt động.
Phạm vi áp dụng: Sản xuất các kim loại có tính khử trung bình (Zn, Fe, Sn, Pb,…) trong công nghiệp.
Thí dụ:
\(PbO + H_2 \xrightarrow{t^0} Pb + H_2O\)
\(Fe_3O_4 + 4CO \xrightarrow{t^0} 3Fe + 4CO_2\)
\(Fe_2O_3 + 2Al \xrightarrow{t^0} 2Fe + Al_2O_3\)
2. Phương pháp thuỷ luyện
Nguyên tắc: Dùng những dung dịch thích hợp như: \(H_2SO_4, NaOH, NaCN,…\) để hoà tan kim loại hoặc các hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có ở trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng những kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn,…
Thí dụ:
\(Fe + CuSO_4 → FeSO_4 + Cu\)
\(Fe + Cu_2+ → Fe^{2+} + Cu\)
Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều chế các kim loại có tính khử yếu.
3. Phương pháp điện phân
a. Điện phân hợp chất nóng chảy
Nguyên tắc: Khử các ion kim loại bằng dòng điện bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của kim loại.
Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại hoạt động hoá học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al.
Thí dụ 1: Điện phân \(Al_2O_3\) nóng chảy để điều chế Al.
\(Al^{3+} + 3e → Al\)
\(2O^{2-} → O_2 + 4e\)
\(2Al_2O_3 → 4Al + 3O_2\)
Thí dụ 2: Điện phân \(MgCl_2\) nóng chảy để điều chế Mg.
\(Mg^{2+} + 2e → Mg\)
\(2Cl^- → Cl_2 + 2e\)
\(MgCl_2 → Mg + Cl_2\)
b. Điện phân dung dịch
Nguyên tắc: Điện phân dung dịch muối của kim loại.
Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại có độ hoạt động hoá học trung bình hoặc yếu.
Thí dụ: Điện phân dung dịch \(CuCl_2\) để điều chế kim loại Cu.
\(Cu^{2+} + 2e → Cu\)
\(2Cl^- → Cl_2 + 2e\)
\(CuCl_2 → Cu + Cl_2\)
c. Tính lượng chất thu được ở các điện cực
Dựa vào công thức Farađây: \(m = \frac{Alt}{nF}\), trong đó:
- m: Khối lượng chất thu được ở điện cực (g).
- 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 (ampe)
- t: Thời gian điện phân (giây)
- F: Hằng số Farađây (F = 96.500).
Các Bài Tập & Lời Giải Bài Tập SGK Bài 21 Điều Chế Kim Loại
Hướng dẫn làm bài tập sgk bài 21 điều chế kim loại chương 5 hóa học lớp 12. Nội dung giúp các bạn tìm hiểu về điều chế kim loại và giải các bài tập sgk.
Bài Tập 1 Trang 98 SGK Hóa Học Lớp 12
Trình bày cách để
– Điều chế Ca từ \(\)\(CaCO_3\).
– Điều chế Cu từ \(CuSO_4\).
Viết phương trình hoá học của các phản ứng.
>> Xem: lời giải bài tập 1 trang 98 sgk hóa học lớp 12
Bài Tập 2 Trang 98 SGK Hóa Học Lớp 12
Từ \(\)\(Cu(OH)_2\), MgO, \(Fe_2O_3\) hãy điều chế các kim loại tương ứng bằng một phương pháp thích hợp. Viết phương trình hóa học của phản ứng.
>> Xem: lời giải bài tập 2 trang 98 sgk hóa học lớp 12
Bài Tập 3 Trang 98 SGK Hóa Học Lớp 12
Một loại quặng sắt chứa 80% \(\)\(Fe_2O_3\), 10% \(SiO_2\) và một số tạp chất khác không chứa Fe và Si. Hàm lượng các nguyên tố Fe và Si trong quặng này là
A. 56% Fe và 4,7% Si.
B. 54% Fe và 3,7% Si.
C. 53% Fe và 2,7% Si.
D. 52% Fe và 4,7% Si.
>> Xem: lời giải bài tập 3 trang 98 sgk hóa học lớp 12
Bài Tập 4 Trang 98 SGK Hóa Học Lớp 12
Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp gồm CuO, FeO, \(\)\(Fe_3O_4\), \(Fe_2O_3\), Fe, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (đktc). Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là
A. 28 gam.
B. 26 gam.
C. 24 gam.
D. 22 gam.
>> Xem: lời giải bài tập 4 trang 98 sgk hóa học lớp 12
Bài Tập 5 Trang 98 SGK Hóa Học Lớp 12
Điện phân (điện cực trơ) dung dịch muối sunfat của một kim loại hoá trị II với dòng điện cường độ 3A. Sau 1930 giây điện phân thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam.
a) Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra tại mỗi điện cực và phương trình hoá học của sự điện phân.
b) Xác định tên kim loại.
>> Xem: lời giải bài tập 5 trang 98 sgk hóa học lớp 12
Lời Kết
Qua nội dung bài học các em sẽ được nắm một số nguyên tắc cơ bản về điều chế kim loại, sau đó là giải các bài tập trong sách giáo khoa.
– Nguyên tắc điều chế kim loại
– Biết được một số phương pháp điều chế kim loại như phương pháp nhiệt luyện, thủy luyện, điện phân.
Sau cùng HocTapHay.Com xin chúc các bạn học tập tốt hóa học 12 chương 5 bài 21. Chúc các bạn đạt kết quả thật tốt trong các kỳ thi sắp tới nhé.
Bài Tập Liên Quan:
- Bài 24: Thực Hành Tính Chất, Điều Chế Kim Loại, Sự Ăn Mòn Kim Loại
- Bài 23: Luyện Tập Điều Chế Kim Loại Và Sự Ăn Mòn Kim Loại
- Bài 22: Luyện Tập Tính Chất Của Kim Loại
- Bài 20: Sự Ăn Mòn Kim Loại
- Bài 19: Hợp kim
- Bài 18: Tính Chất Của Kim Loại Và Dãy Điện Hóa Của Kim Loại
- Bài 17: Vị Trí Của Kim Loại Trong Bảng Tuần Hoàn Và Cấu Tạo Của Kim Loại
Trả lời