Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 21 Điều chế kim loại Câu 1 Trong công nghiệp, kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ được điều chế bằng phương pháp nào sau đây? A Điện phân dung dịch B Điện phân nóng chảy C Thủy luyện D Nhiệt luyện[.]
Bài 21: Điều chế kim loại Câu 1: Trong công nghiệp, kim loại kiềm kim loại kiềm thổ điều chế phương pháp sau đây? A Điện phân dung dịch B Điện phân nóng chảy C Thủy luyện D Nhiệt luyện Hướng dẫn giải: Phương pháp điện phân nóng chảy dùng để điều chế kim loại có tính khử mạnh (kim loại nhóm IA, IIA Al) Đáp án B Câu 2: Khi điều chế kim loại, ion kim loại đóng vai trị chất A khử B cho proton C bị khử D nhận proton Hướng dẫn giải: Điều chế kim loại trình khử ion kim loại thành kim loại Rn+ + ne → R Ion kim loại Rn+ đóng vai trị chất oxi hóa (chất bị khử) Đáp án C Câu 3: Để điều chế Al kim loại ta dùng phương pháp phương pháp sau đây? A Dùng Zn đẩy AlCl3 khỏi muối B Dùng CO khử Al2O3 C Điện phân nóng chảy Al2O3 D Điện phân dung dịch AlCl3 Hướng dẫn giải: Kim loại nhơm điều chế phương pháp điện phân nóng chảy oxit nhôm 2Al2O3 4Al + 3O2 Đáp án C Câu 4: Hai kim loại điều chế phương pháp nhiệt luyện A Ca Fe B Mg Zn C Na Cu D Fe Cu Hướng dẫn giải: Phương pháp nhiệt luyện phương pháp điều chế kim loại cách dùng chất khử mạnh H2, CO, C, NH3, Al khử oxit kim loại nhiệt độ cao Phương pháp nhiệt luyện dùng để điều chế kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học Đáp án D Câu 5: Cho chất sau đây: NaOH, Na2CO3, NaCl, NaNO3 Na2SO4 Có chất điều chế Na phản ứng ? A B C D Hướng dẫn giải: Điện phân nóng chảy NaOH NaCl 4NaOH 4Na + O2 + 2H2O 2NaCl 2Na + Cl2 Đáp án B Câu 6: Tiến hành thí nghiệm sau: (a) Điện phân MgCl2 nóng chảy (b) Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch AgNO3 dư (c) Nhiệt phân hoàn toàn CaCO3 (d) Cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4 dư (e) Dẫn khí H2 dư qua bột CuO nung nóng Sau phản ứng kết thúc, số thí nghiệm thu kim loại A B C Hướng dẫn giải: D (a) MgCl2 Mg + Cl2 (b) Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag (c) CaCO3 CaO + CO2 (d) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 2NaOH + CuSO4 dư → Cu(OH)2 + Na2SO4 (e) H2 + CuO Cu + H2O → Phản ứng (a), (b), (e) thu kim loại Đáp án A Câu 7: Để điều chế Ca từ CaCO3 cần thực phản ứng? A B C Hướng dẫn giải: Phản ứng (1): CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O D Phản ứng (2): CaCl2 Ca + Cl2 Đáp án A Câu 8: Trong công nghiệp, Mg điều chế cách đây? A Điện phân nóng chảy MgCl2 B Điện phân dung dịch MgSO4 C Cho kim loại K vào dung dịch Mg(NO3)2 D Cho kim loại Fe vào dung dịch MgCl2 Hướng dẫn giải: MgCl2 Mg + Cl2 Đáp án A Câu 9: Những kim loại sau điều chế từ oxit phương pháp nhiệt luyện nhờ chất khử CO? A Zn, Mg, Fe B Ni, Cu, Ca C Fe, Ni, Zn D Fe, Al, Cu Hướng dẫn giải Phương pháp nhiệt luyện dùng để điều chế kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học Đáp án C Câu 10: Khi điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế kim loại Cu, trình xảy catot (cực âm) A Cu2+ + 2e → Cu B Cl2 + 2e → 2ClC Cu → Cu2+ + 2e D 2Cl- → Cl2 + 2e Hướng dẫn giải: Ở catot (cực âm) xảy trình khử ion kim loại nước Cu2+ +2e → Cu Đáp án A Câu 11: Khẳng định sau không đúng? A Khi điện phân dung dịch Zn(NO3)2 thu Zn catot B Có thể điều chế Ag cách nhiệt phân AgNO3 khan C Cho luồng H2 dư qua bột Al2O3 nung nóng thu Al D Có thể điều chế đồng cách dùng kẽm để khử ion Cu2+ dung dịch muối, Hướng dẫn giải: A Đúng Catot (-): Zn2+ + 2e → Zn B Đúng 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2 C Khơng Vì H2 khử kim loại hoạt động trung bình, yếu (kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học) D Đúng Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu Đáp án C Câu 12: Điện phân dung dịch chứa đồng thời cation Mg2+, Fe2+, Zn2+, Pb2+, Ag+ Thứ tự kim loại sinh catot A Ag, Fe, Pb, Zn, B Ag, Pb, Fe, Zn C Ag, Fe, Pb, Zn, Mg D Ag, Pb, Fe, Zn, Mg Hướng dẫn giải: Ion kim loại có tính oxi hóa mạnh bị khử trước Ag+ > Pb2+ > Fe2+ > Zn2+ Mg2+ không bị khử Đáp án B Câu 13: Một nhóm học sinh đề xuất cách điều chế Ag từ AgNO3 sau: (1) Cho kẽm tác dụng với dung dịch AgNO3 (2) Điện phân dung dịch AgNO3 (3) Cho dung dịch AgNO3 tác dụng với dung dịch NaOH sau thu lấy kết tủa đem nhiệt phân (4) Nhiệt phân AgNO3 Trong cách điều chế trên, có cách áp dụng để điều chế Ag từ AgNO3 ? A B C D Hướng dẫn giải: (1) Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag (2) 4AgNO3 + H2O → 4Ag + 4HNO3 + O2 (3) 2AgNO3 + 2NaOH → Ag2O + H2O + 2NaNO3 2Ag2O O2 + 4Ag (4) 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2 Đáp án D Câu 14: Dẫn khí CO dư qua hỗn hợp bột gồm MgO, CuO, Al 2O3 FeO, nung nóng Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp rắn Y Số oxit kim loại Y A B C D Hướng dẫn giải: CO khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học → Sau phản ứng hồn tồn thu Y gồm: MgO, Cu, Al2O3, Fe Đáp án D Câu 15: Điện phân dung dịch sau đây, có khí hai điện cực (ngay từ lúc bắt đầu điện phân) A Cu(NO3)2 B FeCl2 C K2SO4 D FeSO4 Hướng dẫn giải Hai ion K+ SO42- không điện phân Nên nước điệp phân hai điện cực, sinh khí H2 catot khí O2 anot Catot (-): H2O + 2e → H2 + 2OHAnot (+): 2H2O → O2 + 4e + 4H+ Đáp án C Câu 16: Trong trình điện phân dung dịch Pb(NO3)2 với điện cực trơ, ion Pb2+ di chuyển về: A Catot bị oxi hoá B Anot bị oxi hóa C Catot bị khử D Anot bị khử Hướng dẫn giải Catot: Pb2+ + 2e → Pb Pb2+ chất oxi hóa (bị khử) Đáp án C Câu 17: Trộn 0,54 gam bột nhôm với hỗn hợp gồm bột Fe2O3 CuO tiến hành phản ứng nhiệt nhơm thu hỗn hợp A Hịa tan hồn toàn A dung dịch HNO3 thu hỗn hợp khí gồm NO NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng : Thể tích khí NO (ở đktc) A 0,224 lít B 0,672 lít C 0,075 lít D 0,025 lít Hướng dẫn giải: Gọi = a mol; nNO = b mol → a + b = 0,04 (1) Xét tồn q trình có Al cho e HNO3 nhận e Bảo toàn e: 3nAl = + 3nNO → a + 3b = 3.0,02 (2) Từ (1) (2) → a = 0,03; b = 0,01 → nNO = b = 0,01 → VNO = 0,01.22,4 = 0,224 lít Đáp án A Câu 18: Kim loại M điều chế tất phương pháp thủy luyện, nhiệt luyện, điện phân Kim loại M kim loại kim loại sau A Al B Cu C Na D Mg Hướng dẫn giải: - Kim loại nhôm điều chế phương pháp điện phân nóng chảy oxit nhơm - Mg Na điều chế phương pháp điện phân nóng chảy hiđiroxit muối halogenua chúng Đáp án B Câu 19: Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp gồm CuO, FeO, Fe 3O4, Fe2O3,Fe, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (đktc) Khối lượng chất rắn thu sau phản ứng : A 28g B 26g C 24g D 22g Hướng dẫn giải: mol = 0,25 mol Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: moxit + mCO = m rắn + → 30 + 28.0,25 = m rắn + 0,25.44 → m = 26 gam Đáp án B Câu 20: Cho dần bột sắt vào 50 ml dung dịch CuSO4 0,2M, khuấy nhẹ dung dịch màu xanh Lượng mạt sắt dùng A 5,6 gam B 0,056 gam C 0,56 gam D Đáp án khác Hướng dẫn giải: nCu = 0,05.0,2 = 0,01 mol Bảo toàn e: ne nhường = ne nhận → 2.nFe = 2.nCu → nFe = 0,01 mol → mFe = 0,56 gam Đáp án C Câu 21: Cho 0,56 gam bột sắt vào 100 ml dung dịch gồm AgNO3 0,3M Cu(NO3)2 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam chất rắn X Giá trị m A 2,16 gam B 3,24 gam C 1,08 gam D 1,62 gam Hướng dẫn giải: nFe = 0,01 mol; = 0,03 mol; = 0,05 mol + Kim loại Ag có tính oxi hóa mạnh nên phản ứng trước Ta thấy: cho tối đa = 0,01.3 = 0,03 mol = nhận tối đa 3+ → Fe phản ứng hết với Ag, tạo thành Fe và Ag → nAg = = 0,03 mol → m = 0,03.108 = 3,24 gam Đáp án B Câu 22: Khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 cần 4,48 lít H2 (đktc) Tính khối lượng Fe thu được? A gam B 14,4 gam C 5,6 gam D 28,8 gam Hướng dẫn giải = 0,2 mol = nO oxit bị = 0,2 mol m oxit = mFe + mO → 17,6 = mFe + 0,2.16 → mFe = 14,4 gam Đáp án B Câu 23: Để thu kim loại Cu từ dung dịch CuSO theo phương pháp thủy luyện dùng kim loại sau đây? A Ca B Na C Ag D Fe Hướng dẫn giải: Kim loại đứng trước, không phản ứng với nước đẩy kim loại đứng sau dãy hoạt động hóa học khỏi muối Đáp án D phản ứng Câu 24: Cho khí CO (dư) qua ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp X gồm: Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO thu chất rắn Y Cho Y vào dung dịch NaOH (dư), khuấy kĩ, thấy lại phần không tan Z Giả sử phản ứng xảy hồn tồn Phần khơng tan Z gồm: A MgO, Fe, Cu B Mg, Fe, Cu, Al C MgO, Fe3O4, Cu, Al2O3 D Mg, FeO, Cu Hướng dẫn giải: Cho khí CO dư vào ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp X gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO CO khử oxit kim loại sau nhôm: 4CO + Fe3O4 3Fe + 4CO2 CO + CuO Cu + CO2 Chất rắn Y có chứa Al2O3, MgO, Fe, Cu Cho chất rắn Y vào dung dịch NaOH dư thì: Al2O3 + 2NaOH → NaAlO2 + H2O Phần không tan Z MgO, Fe Cu Đáp án A Câu 25: Dãy kim loại điều chế phương pháp điện phân dung dịch muối (với điện cực trơ là) A Ca, Zn, Cu B Al, Fe, Cr C Ni, Cu, Ag D Li, Ag, Sn Hướng dẫn giải: Phương pháp điện phân dung dịch dùng để điều chế kim loại có tính khử trung bình yếu (đứng sau Al dãy hoạt động hóa học) Đáp án C Câu 26: Điện phân (với cực điện trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm 0,2 mol Fe2(SO4)3, 0,2 mol CuSO4 0,4 mol NaCl Biết hiệu suất điện phân đạt 100% Điều khẳng định sau đúng? A Khi khối lượng catot tăng 12,8 gam dung dịch hồn tồn có màu nâu vàng B Khi khối lượng catot tăng lên 6,4 gam có 19300 culong chạy qua bình điện phân C Khi có 4,48 lít khí (đktc) anot khối lượng catot khơng thay đổi D Khi có khí bắt đầu catot có 8,96 lít khí (đktc) anot Hướng dẫn giải: Tại catot xảy trình: (1) Fe3+ +1e →Fe2+ (2) Cu2+ + 2e →Cu (3) Fe2+ + 2e →Fe (4) 2H2O + 2e →H2 + 2OHTại anot xảy trình: a) 2Cl- → Cl2 + 2e b) 2H2O → 4H+ + O2 + 4e Trong dung dịch ban đầu có 0,4 mol Fe3+, 0,2 mol Cu2+, 0,4 mol Cl- và ion khác không tham gia phản ứng điện phân A Sai Khi catot tăng 12,8 gam, tức Cu2+ vừa hết, phản ứng (2) vừa kết thúc Khi dung dịch có màu trắng xanh Fe2+ B Sai Khi khối lượng catot tăng lên 6,4 gam, tức có 0,1 mol Cu 2+ bị điện phân Vậy phản ứng (1) xảy hết, phản ứng (2) xảy phần Áp dụng cơng thức : q = ∑ni ziF Trong ni số mol chất i (phân tử ion) bị điện phân, zi số e chất i trao đổi điện cực Ta có: q = (0,4.1 + 0,1.2).96500= 57900 (C) C Đúng Khi có 4,48 lít khí anot, tức có 0,2 mol khí suy phản ứng (a) xảy hoàn toàn vừa đủ Tại anot có 0,4 mol e trao đổi Đông thời catot phản ứng (1) xảy hồn tồn vừa đủ Chưa có kim loại kết tử điện cực D Sai Khi có khí bắt đầu thoát catot tức phản ứng (1) (2) (3) (4) xảy hoàn toàn Số e trao đổi catot 1,4 mol Tại anot, phản ứng (a) xảy hồn tồn có 0,4 mol electron tiêu thụ phản ứng (a), sinh 0,2 mol Clo Số e tiêu thụ cho phản ứng (b) mol Vậy có 0,25 mol khí oxi sinh Tổng số mol khí sinh anot trường hợp 10,08 lít Đáp án C Câu 27: Dung dịch X chứa hỗn hợp muối: NaCl, CuCl 2, FeCl3 ZnCl2 Kim loại cuối catot trước có khí A Na B Cu C Fe D Zn Hướng dẫn giải Phương pháp điện phân dung dịch dùng để điều chế kim loại có tính khử trung bình yếu (đứng sau Al dãy hoạt động hóa học) Ion kim loại có tính oxi hóa mạnh bị khử trước Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ > Fe2+ > Zn2+ > H2O Trước có khí tức trước H2O catot điện phân Kim loại cuối thoát Zn Đáp án D Câu 28: Để loại bỏ kim loại Cu khỏi hỗn hợp gồm Ag Cu, người ta ngâm hỗn hợp kim loại vào lượng dư dung dịch A AgNO3 B HNO3 C Cu(NO3)2 D Fe(NO3)2 Hướng dẫn giải: Ngâm hỗn hợp kim loại Ag Cu vào dung dịch AgNO3 Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Lọc bỏ dung dịch thu chất rắn chứa Ag Đáp án A Câu 29: Cho m gam Zn vào dung dịch chứa 0,15 mol FeCl3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,92 gam chất rắn Giá trị m là: A 9,425 gam B 4,875 gam C 4,550 gam D 14,625 gam Hướng dẫn giải: = 0,15 mol → mFe tối đa sinh ra = 0,15.56 = 8,4 gam > 3,92 gam → chất rắn có Fe, Zn phản ứng hết nFe sinh ra = = 0,07 mol Phương trình phản ứng: Zn + 2FeCl3 → ZnCl2 + 2FeCl2 Zn + FeCl2 → ZnCl2 + Fe FeCl3 phản ứng với Zn tạo thành Fe (0,07 mol) FeCl2 (0,15 – 0,07 = 0,08 mol) Bảo toàn e: 2nZn = 3nFe + → nZn = 0,145 mol → m = 9,425 gam Đáp án A Câu 30: Khi có dịng điện chiều I = 2A qua dung dịch CuCl2 dư 10 phút Khối lượng đồng thoát catot A 40 gam B 0,4 gam C 0,2 gam D gam Hướng dẫn giải: → ne = = mol Catot (-): Cu2+ + 2e → Cu → nCu = → mCu = Đáp án B 64 0,4 gam ... điều chế kim loại có tính khử trung bình yếu (đứng sau Al dãy hoạt động hóa học) Ion kim loại có tính oxi hóa mạnh bị khử trước Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ > Fe2+ > Zn2+ > H2O Trước có khí tức trước... Pb, Fe, Zn, Mg Hướng dẫn giải: Ion kim loại có tính oxi hóa mạnh bị khử trước Ag+ > Pb2+ > Fe2+ > Zn2+ Mg2+ không bị khử Đáp án B Câu 13: Một nhóm học sinh đề xuất cách điều chế Ag từ AgNO3 sau:... khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học → Sau phản ứng hoàn toàn thu Y gồm: MgO, Cu, Al2O3, Fe Đáp án D Câu 15: Điện phân dung dịch sau đây, có khí thoát hai điện cực (ngay từ lúc bắt