Đang tải... (xem toàn văn)
Câu 13: Nguyên tắc của phương pháp thủy luyện để điều chế kim loại là dùng kim loại có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại khác trong dung dịch muối?. Phát biểu đúng là:A[r]
(1)W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
PHƢƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI MƠN HĨA 12 CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT
A TÓM TẮT LÍ THUYẾT VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI 1 Dạng 1: Điều chế kim loại phƣơng pháp nhiệt luyện
- Điều chế kim loại phương pháp nhiệt luyện điều chế kim loại cách khử oxi kim loại H2, CO, C, Al
→ Đây phương pháp điều chế kim loại trung bình (đứng từ Zn dãy hoạt động trở đi)
Để làmđược tốt dạng tập này, em cần áp dụng linh loạt định luật bảo toàn electron, bảo toàn điện tích bảo tồn khối lượng
2 Dạng 2: Điều chế kim loại phƣơng pháp thủy luyện
Cơ sở phương pháp dùng dung mơi thích hợp dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN,
để hoà tan kim loại hợp chất kim loại tách khỏi phần không tan có quặng Sau khử ion kim loại kim loại có tính khử mạnh Fe, Zn,
Ví dụ : Dùng Fe để khử ion Cu2+
dung dịch muối đồng Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu¯
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu¯
3 Dạng 3: Điều chế kim loại phƣơng pháp điện phân * Một số lƣu ý cần nhớ:
- Điện phân trình sử dụng điện để tạo biến đổi hóa học
- Người ta dùng phương pháp điện phân nóng chảy để điều chế kim loại mạnh (kim loại kiềm, kiềm thổ, )
VD1: 2NaCl \(\xrightarrow{\tilde{n}pnc}\) 2Na + Cl2
- Điện cực âm: Catot , nơi diễn trình khử: Na+ + 1e → Na - Điện cưc dương: Anot, nơi diễn q trình oxi hóa: 2Cl- → Cl2 + 2e
* Lưu ý: Dấu cực trình điện phân, ngược với pin điện hóa VD2: Điện phân dung dịch CuSO4
( - ): Cực catot: Cu2+ +2e → Cu
( + ) Cực anot: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
→ Ta có phương trình điện phân: CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + ½ O2
* Lưu ý:
Trong dung dịch
- Ion kim loại từ Zn trở bị điện phân, ion KL bị điện phân từ Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+
- Anion có khả bị điện phân dung dịch: S2- > I- > Br- > Cl- > OH -(Các anion SO42-, NO3-, ClO4- không bị điện phân dung dịch)
- Công thức Faraday:\(m=\frac{AIt}{nF}\) Trong đó:
(2)F : Hằng số Farađay có giá trị 96500
n : Số electron mà nguyên tử ion cho nhận (số electron trao đổi) I : Cường độ dòng điện (ampe)
t : Thời gian điện phân (giây) B VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Khử hồn tồn m gam Fe2O3 cần vừa đủ 4,704 lít khí CO (đktc) Giá trị m
Hƣớng dẫn giải
Khi oxit bị khử CO:
nO(oxit) = nCO = 4,704/22,4 = 0,21 mol
BTNT "O": 3nFe2O3 = nO(oxit) = 0,21
→ nFe2O3 = 0,07 mol
→ m = 160.0,07 = 11,2 gam
Ví dụ 2: Cho luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam Fe2O3 nung nóng Sau thời gian thu
10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3 Fe3O4 Hòa tan hết X dung dịch HNO3 đặc, nóng thu
được 4,368 lít NO2 (sản phẩm khử đktc) Giá trị m
Hƣớng dẫn giải nNO2 = 0,195 mol
Xét toàn trình có CO cho e (tạo CO2) HNO3 nhận e (tạo NO2)
Bảo toàn e: 2.nCO = nNO2 → nCO = 0,0975 mol
→ nCO2= nCO = 0,0975 mol
Bảo toàn khối lượng: mCO + mFe2O3 = mCO2 + mhh oxit
→ mFe2O3 = 0,0975.44 + 10,44 – 0,0975.28 = 12 gam
Ví dụ 3: Cho sắt Fe vào dung dịch X chứa 0,1 mol AgNO3 0,2 mol Cu(NO3)2 Khi thấy
kim loại tăng lên 8,8 gam dừng lại Tính khối lượng kim loại bám vào sắt Hƣớng dẫn giải
nAg+ = 0,1 mol; nCu2+ = 0,2 mol
Nếu Ag+
phản ứng hết : Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag 0,05 ← 0,1 → 0,1
→ mtăng = 0,1.108 – 0,05.56 = < 8,8
→ Ag+
phản ứng hết; Cu2+ phản ứng phần Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
x → x → x → mtăng = 64x – 56x = 8x
→ tổng khối lượng tăng phản ứng là: mtăng = + 8x = 8,8 → x = 0,1 mol
→ mkim loại bám vào = mAg + mCu = 17,2 gam
Ví dụ 4: 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 Hƣớng dẫn giải
(3)W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
Ta thấy : ne Fe cho tối đa = 0,01.3 = 0,03 mol = ne Ag+ nhận tối đa
→ Fe phản ứng hết với Ag, tạo thành Fe3+
Ag
→ nAg = nAgNO3 = 0,03 mol → m = 0,03.108 = 3,24 gam
Ví dụ 5: Điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trơ, cường độ dòng điện 10A Khi anot có gam khí
oxi bay ngưng Phát biểu sau ? A. Khối lượng đồng thu catot 16 gam B. Thời gian điện phân 9650 giây
C. pH dung dịch trình điện phân ln giảm D. Khơng có khí catot
Hƣớng dẫn giải nO2 = 0,125 mol
Catot: Cu2+ + 2e → Cu
Anot: 2H2O → O2 ↑ + 4H+ + 4e
→ ne trao đổi = 4.nO2 = 0,5 mol
→ nCu = 0,5 / = 0,25 mol → m = 16 gam → A
t = n.F / I = 4825s → B sai
+) pH dung dịch ban đầu giảm, hết Cu2+
nước điện phân catot tạo OH-, anot tạo H+ nOH- = nH+ nên pH không đổi → C sai
+) hết Cu2+, nước điện phân catot tạo khí H2 → D sai
C LUYỆN TẬP
Câu 1: Để điều chế Ca từ CaCO3 cần thực phản ứng ?
A 2 B 3 C 4 D 5
Câu 2: Những kim loại sau điều chế từ oxít phương pháp nhiệt luyện nhờ chất khử CO?
A Zn, Mg, Fe B Ni, Cu, Ca C Fe, Ni Zn D Fe, Al, Cu Câu 3: Khẳng định sau không
A Khí điện phân dung dịch Zn(NO3)3 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,
Câu 4: Cho kim loại: Li, Na, Cu, Al, Fe, Cu, Ag, Pt Bằng phương pháp điện phân điều chế kim loại số kim loại ?
A. B. C. D.
Câu 5: Điện phân dung dịch chứa đồng thời cation Mg2+, Fe3+, 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
Câu 6: Điện phân (với cực điện trơ, mồng ngăn xốp) dung dịch gồm 0,2 mol Fe2(SO4)3, 0,2 mol CuSO4
và 0,4 mol NaCl Biết hiệu suất điện phân đạt 100% Điều khẳng định sau ? A Khi khối lượng catot tăng 12,8 gam dung dịch hồn tồn có màu nâu vàng
(4)C Khi có 4,48 lít (đktc) anot khối lượng catot khơng thay đổi D Khi có bắt dầu catot có 8,96 lít khí (đktc) anot
Câu 7: Cho nước qua than nóng đỏ thu 2,24 lít hồn hợp khí X gồm CO2, CO 112 (đo
đktc) Dẫn X qua hổn hợp gồm CuO Al2O3 dư nung nóng thu dược m gam chất rắn hỗn hợp khí
hơi Y Dẫn Y qua dung dịch Ca(OH)2 dư, lọc bỏ kết tủa thấy khối lượng dung dịch giảm 1,16 gam Khối
lượng kim loại có m
A 5,12 gam B 1,44 gam C 6,4 gam D 2,7 gam
Câu 8: Điện phân lit dung dịch có chứa 18,8 gam Cu(NO3)2 29,8 gam KCl điện cực trơ, có
màng ngăn xốp Sau thời gian thấy khối lượng dung dịch giảm 34,3 gam so với ban đầu Coi thẻ tích dung dịch khơng đổi q trình điện phân, Nồng độ chất dung dịch sau điện phân A KCl 0,1M; KNO3 0,2M ; KOH 0,1M, B KNO3 0,1 M ; KCl 0,2 M
C KCl 0,05M ; KNO3 0,2M ; KOH 0,15M D KNO3 0,2M , KOH 0,2M
Câu 9: Một học sinh đưa phương án để điều chế đồng sau : (1) Điện phân dung dịch CuSO4
(2) Dùng kali cho vào dung dịch CuSO4 (3) Dùng cacbon khử CuO nhiệt độ cao (4) Dùng nhôm khử CuO nhiệt độ cao
Trong phương án điều chế trên, có phương án áp dụng đề điều chế đồng ? A, B C D
Câu 10: 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 1 B 2 C 3 D 4
Câu 11: Cho chất sau : NaOH, Na2CO3, NaCl, NaNO3 Na2SO4 Có chất điều chế Na băng phản ứng ?
A 1 B 2 C 3 D _
Câu 12: 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
Câu 13: Nguyên tắc phương pháp thủy luyện để điều chế kim loại dùng kim loại có tính khử mạnh để khử ion kim loại khác dung dịch muối Phát biểu là:
A Phương pháp dùng để điều chế tất kim loại cần thời gian dài
B Phương pháp áp dụng phịng thí nghiệm để điều chế kim loại có tính khử yếu
C Phương pháp dùng công nghiệp để điều chế kim loại có tính khử trung bình yếu D Phương pháp dùng để điều chế Fe
(5)W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
khiết cao?
A Phương pháp thủy luyện B Phương pháp nhiệt luyện C Phương pháp điện phân D Nhiệt phân muối nitrat Câu 15: Cho đặc điểm sau:
Điều chế hầu hết kim loại
Điều chế kim loại có độ tinh khiết cao Dùng công nghiệp mạ, tinh luyện kim loại Chi phí sản xuất thấp
Các ưu điểm phương pháp điện phân
A (1), (2) (3) B (2), (3) (4) C (1), (3) (4) D (1), (2) (4) Câu 16: Phương pháp thích hợp để điều chế kim loại có tính khử mạnh (từ Li đến Al) A Điện phân nóng chảy B Điện phân dung dịch
C Nhiệt luyện D Thủy luyện
Câu 17: Dùng khí CO, H2 để khử ion kim loại oxit phương pháp dùng điều chế kim loại sau đây?
A Mg B Al C Fe D Ag
Câu 18: Dùng Al để khử ion kim loại oxit phương pháp dùng để điều chế kim loại sau đây?
A Na B Cr C Hg D Au
Câu 19: Từ muối AgNO3, điều chế Ag theo phương trình hóa học: A AgNO3 tocao Ag + NO + O2
B 2AgNO3 + H2O đpdd 2Ag + 2H2O +
O2 C Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
D Au + 3AgNO3 → Au(NO3)3 + 3Ag
Câu 20: Thổi luồng khí CO dư qua ống sứ đựng hỗn hợp Fe3O4 CuO nung nóng đến phản ứng hồn tồn, thu 2,32 g hỗn hợp kim loại Khí sục vào bình đựng nước vơi dư thu g kết tủa trắng Khối lượng hỗn hợp hai oxit kim loại ban đầu
A 3,12 g B 3,22 g C 3,92 g D 4,2 g Câu 21: Dung dịch sau dùng để tinh chế Ag lẫn Cu?
A HCl loãng B CuSO4 C H2SO4 loãng D FeCl3 Câu 22: Từ MgO, chọn sơ đồ thích hợp để điều chế Mg
A MgO CO Mg B MgO H2SO4 MgSO4 Na Mg C MgO H2SO4 MgSO4 đpdd Mg D MgO HCl MgCl2 đpnc Mg
ĐÁP ÁN
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐA A C C D C C A D C D
(6)ĐA B A C C D A C B C A
Câu 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
(7)W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sƣ phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I.Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dƣỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III.Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chƣơng trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia
- - - - -