Nguyên tắc: Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO, H2 hoặc các kim loại hoạt động.
Phạm vi áp dụng: Sản xuất các kim loại cĩ tính khưt trung bình (Zn, FE, Sn, Pb,…) trong cơng nghiệp.
Thí dụ:
PbO + H2 t0 Pb + H2O Fe3O4 + 4CO t0 3Fe + 4CO2 Fe2O3 + 2Al t0 2Fe + Al2O3
2. Phương pháp thuỷ luyện
Nguyên tắc: Dùng những dung dịch thích hợp như: H2SO4, NaOH, NaCN,… để hồ tan kim loại hoặc các hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần khơng tan cĩ ở trong quặng. Sau đĩ khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng những kim loại cĩ tính khử mạnh như Fe, Zn,…
Thí dụ: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓
Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều chế các kim loại cĩ tính khử yếu.
3. Phương pháp điện phân
a. Điện phân hợp chất nĩng chảy
Nguyên tắc: Khử các ion kim loại bằng dịng điện bằng cách điện phân nĩng chảy hợp chất của kim loại.
Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại hoạt động hố học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al.
Thí dụ 1: Điện phân Al2O3 nĩng chảy để điều chế Al.
K (-) Al2O3 A (+)
Al3+ O2-
Al3+ + 3e Al 2O2- O2 + 4e
2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2
Thí dụ 2: Điện phân MgCl2 nĩng chảy để điều chế Mg.
K (-) A (+)
Mg2+ Cl-
Mg2+ + 2e Mg 2Cl- Cl2 + 2e MgCl2
MgCl2 đpnc Mg + Cl2
b. Điện phân dung dịch
Nguyên tắc: Điện phân dung dịch muối của kim loại.
Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại cĩ độ hoạt động hố học trung bình hoặc yếu.
Thí dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế kim loại Cu.
K (-) A (+) Cu2+, H2O Cl-, H2O Cu2+ + 2e Cu 2Cl- Cl2 + 2e CuCl2 (H2O) CuCl2 đpdd Cu + Cl2
Dựa vào cơng thức Farađây: m = AItnF , trong đĩ: 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 dịng điện (ampe)
t: Thời gian điện phân (giấy) F: Hằng số Farađây (F = 96.500).
BÀI TẬP (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1: Vị trí của nguyên tử M (Z = 26) trong bảng hệ thống tuần hồn là
A. ơ 26, chu kì 4, nhĩm VIIIB . B. ơ 26, chu kì 4, nhĩm VIIIA .
C. ơ 26, chu kì 4, nhĩm IIB . D. ơ 26, chu kì 4, nhĩm IIA .
2: Ion M2+ cĩ cấu hình electron ở lớp ngồi cùng là 3s23p6. Vị trí M trong bảng hệ thống tuần hồn là
A. ơ 20, chu kì 4, nhĩm IIA . B. ơ 20, chu kì 4, nhĩm IIB .
C. ơ 18, chu kì 3, nhĩm VIIIA . D. ơ 18, chu kì 3, nhĩm VIIIB .
3: Trong mạng tinh thể kim loại cĩ
A. các nguyên tử kim loại. B. các electron tự do.