Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 21 Điều chế kim loại I Nguyên tắc điều chế kim loại Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử Mn+ + ne → M II Phương pháp điều chế kim loại Tùy thuộc vào độ hoạt động hóa họ[.]
Bài 21: Điều chế kim loại I Nguyên tắc điều chế kim loại Nguyên tắc điều chế kim loại khử ion kim loại thành nguyên tử Mn+ + ne → M II Phương pháp điều chế kim loại Tùy thuộc vào độ hoạt động hóa học kim loại mà người ta lựa chọn phương pháp điều chế phù hợp Phương pháp nhiệt luyện - Nguyên tắc: Khử ion kim loại hợp chất nhiệt độ cao chất khử C, CO, H2 kim loại hoạt động (như Al) - Phạm vi áp dụng: Sản xuất kim loại có tính khử trung bình (Zn, Fe, Sn, Pb,…) cơng nghiệp - Ví dụ: Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 Phương pháp thuỷ luyện - Nguyên tắc: Dùng dung dịch thích hợp như: H 2SO4, NaOH, NaCN,… để hoà tan kim loại hợp chất kim loại tách khỏi phần khơng tan có quặng Sau khử ion kim loại dung dịch kim loại có tính khử mạnh Fe, Zn,… - Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều chế kim loại có tính khử yếu - Ví dụ dùng Fe để khử ion Cu2+ dung dịch muối đồng Fe + CuSO4→ FeSO4 + Cu↓ Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓ Phương pháp điện phân a Điện phân hợp chất nóng chảy - Nguyên tắc: Khử ion kim loại dòng điện cách điện phân nóng chảy hợp chất kim loại - Phạm vi áp dụng: Điều chế kim loại hoạt động hoá học mạnh K, Na, Ca, Mg, Al… - Ví dụ điện phân Al2O3 nóng chảy phương pháp sản xuất nhôm công nghiệp + Ở catot (cực âm): Al3+ + 3e → Al + Ở anot (cực dương): 2O2- → O2 + 4e Phương trình điện phân: 2Al2O3 4Al + 3O2 Sơ đồ thùng điện phân Al2O3 nóng chảy b Điện phân dung dịch - Nguyên tắc: Khử ion kim loại dòng điện cách điện phân dung dịch muối kim loại - Phạm vi áp dụng: Điều chế kim loại có độ hoạt động hố học trung bình yếu Zn, Cu … - Ví dụ điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế Cu: + Ở catot: Cu2+ + 2e → Cu + Ở anot: 2Cl- → Cl2 + 2e Phương trình điện phân: CuCl2 Cu + Cl2 c) Tính lượng chất thu điện cực Dựa vào cơng thức Farađây, tính khối lượng chất thu điện cực: đó: m: Khối lượng chất thu điện cực (gam) A: Khối lượng mol nguyên tử chất thu điện cực n: Số electron mà nguyên tử ion cho nhận I: Cường độ dòng điện (ampe) t: Thời gian điện phân (giây) F: Hằng số Farađây (F = 96500) ... Phạm vi áp dụng: Điều chế kim loại có độ hoạt động hố học trung bình yếu Zn, Cu … - Ví dụ điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế Cu: + Ở catot: Cu 2+ + 2e → Cu + Ở anot: 2Cl- → Cl2 + 2e Phương trình... vi áp dụng: Điều chế kim loại hoạt động hoá học mạnh K, Na, Ca, Mg, Al… - Ví dụ điện phân Al2O3 nóng chảy phương pháp sản xuất nhôm công nghiệp + Ở catot (cực âm): Al 3+ + 3e → Al + Ở anot (cực... → O2 + 4e Phương trình điện phân: 2Al2O3 4Al + 3O2 Sơ đồ thùng điện phân Al2O3 nóng chảy b Điện phân dung dịch - Nguyên tắc: Khử ion kim loại dòng điện cách điện phân dung dịch muối kim loại