Giải Hóa 12 Bài 21: Điều chế kim loại

Giải Hóa 12 bài 21

Giải bài tập hóa 12 bài 21: Điều chế kim loại

A. Tóm tắt lý thuyết Hóa 12 bài 21
B. Giải bài tập trang 98 SGK Hóa 12
C. Bài tập điều chế kim loại

Giải Hóa 12 Bài 21: Điều chế kim loại được VnDoc biên soạn tổng hợp, hướng dẫn bạn đọc giải đáp tất các các dạng câu hỏi bài tập trong sách giáo khoa Hóa học 12 bài 21. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây nhé.

A. Tóm tắt lý thuyết Hóa 12 bài 21

Nguyên tắc

Khử ion kim loại bằng chất khử thích hợp:

Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử.

Mⁿ⁺ + ne → M

Các phương pháp điều chế kim loại

1. Phương pháp nhiệt luyện

* Đối tượng KL: KL có mức độ hoạt động trung bình

* Phương thức điều chế: khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử thông thường như C, CO, H₂, Al.

VD: Fe₂O₃ + 3CO $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ 2Fe + 3CO₂

2. Phương pháp thủy luyện

* Đối tượng KL: KL có mức độ hoạt động trung bình và yếu

* Phương thức điều chế: Khử những in kim loại cần điều chế bằng những kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn, ....

VD: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

3. Phương pháp điện phân

Điện phân nóng chảy:

* Đối tượng KL: KL có mức độ hoạt động mạnh

* Phương thức điều chế: Dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại trong chất điện li nóng chảy (muối halogenua, oxit, hidroxit).

Điện phân dung dịch:

* Đối tượng KL: Dùng điều chế các kim loại yếu.

* Phương thức điều chế: Dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại yếu trong dung dịch muối của nó.

B. Giải bài tập trang 98 SGK Hóa 12

Bài 1 trang 98 SGK Hóa 12

Trình bày các cách có thể:

Điều chế Ca từ CaCO₃

Điều chế Cu từ CuSO₄

Viết phương trình hóa học của các phản ứng

Hướng dẫn giải bài tập

Phương pháp để điều chế Ca là điện phân nóng chảy muối halogenua khan

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

CaCl₂ $\overset{đpnc}{\rightarrow}$ $\overset{đpnc}{\rightarrow}$ Ca + Cl₂

Từ CuSO₄ điều chế Cu có thể dùng phương pháp: điện phân dung dịch, thủy luyện, nhiệt luyện.

Thủy luyện: CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu

Nhiệt luyện:

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Cu(OH)₂ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ CuO + H₂O

CuO + H₂ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ Cu + H₂O

Điện phân dung dịch:

CuSO₄ + H₂O $\overset{đpdd}{\rightarrow}$ $\overset{đpdd}{\rightarrow}$ Cu + 1/2O₂ + H₂SO₄

Bài 2 trang 98 SGK Hóa 12

Từ Cu(OH)₂, MgO, Fe₂O₃ hãy điều chế các kim loại tương ứng bằng phương pháp thích hợp. Viết phương trình hóa học của phản ứng.

Hướng dẫn giải bài tập

Từ Cu(OH)₂ điều chế Cu

Cu(OH)₂ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ CuO + H₂O

CuO + H₂ → Cu + H₂O

Từ MgO điều chế Mg

MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O

MgCl₂ $\overset{đpnc }{\rightarrow}$ $\overset{đpnc }{\rightarrow}$ Mg + Cl₂

Từ Fe₂O₃ điều chế Fe:

Fe₂O₃ điều chế Fe:

Fe₂O₃ + 3H₂ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ 2Fe + 3H₂O

Bài 3 trang 98 SGK Hóa 12

Một loại quặng sắt chứa 80% Fe₂O₃ và 10% SiO₂. Hàm lượng các nguyên tử 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

Hướng dẫn giải bài tập

Giả sử có 100 gam quặng sắt, khối lượng Fe₂O₃ là 80 gam và khối lượng SiO₂ là 10 gam

Số mol Fe₂O₃ là n_Fe2O3 = 80 /160 = 0,5(mol)

n_Fe = 2 x n_Fe2O3 = 0,5.2 = 1(mol)

→ m_Fe = 1.56 = 56(g)

%m_Fe = 56 / 100 x 100% = 56%

Tương tự tính cho Si, %Si = 4,7%

Đáp án là A.

Bài 4 trang 98 SGK Hóa 12

Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp gồm CuO, FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃,Fe, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (đktc). Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là:

A. 28g.

B. 26g.

C. 24g.

D. 22g.

Hướng dẫn giải bài tập

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

30 + m_CO = m + m_CO2 => m = 30 + 5,6 / 22,4 x 28 - 5,6/22,4 x 44 = 26 (g)

Đáp án B.

Bài 5 trang 98 SGK Hóa 12

Điện phân (điện cực trơ) dung dịch muối sunfua của một kim loại hóa trị II với dòng điện cường độ 3A. Sau khi 1930 giây điện phân thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam.

a. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra tại mỗi điện cực và phương trình hóa học chung của sự điện phân.

b. Xác định tên kim loại.

Hướng dẫn giải bài tập

a) PTHH MSO₄ + H₂O $\overset{đpdd}{\rightarrow}$ $\overset{đpdd}{\rightarrow}$ M + H₂SO₄ +1/2H₂

b) Theo định luật Faraday ta có khối lượng chất thoát ra ở điện cực là:

m = Alt/96500n = 1,92

=> A = 1,92.96500.2/3.1930 = 64. Trong đó A là nguyên tử khối

A: Cu

C. Bài tập điều chế kim loại

Câu 1. Để điều chế Ca từ CaCO₃ cần thực hiện ít nhất mấy phản ứng?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Câu 2. Những kim loại nào sau đây có thể được điều chế từ oxít bằng 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 nào sau đây không đúng

A. Khí điện phân dung dịch Zn(NO₃)₃ sẽ thu được Zn ở catot.

B. Có thể điều chế Ag bằng cách nhiệt phân AgNO_{3 khan}.

C. Cho một luồng H₂ dư qua bột Al₂O₃ nung nóng sẽ thu được Al.

D. Có thể điều chế đồng bằng cách dùng kẽm để khử ion Cu²⁺trong dung dịch muối.

Câu 4. Một học sinh đã đưa ra các phương án để điều chế đồng như sau :

(1) Điện phân dung dịch CuSO₄.

(2) Dùng kali cho vào dung dịch CuSO₄.

(3) Dùng cacbon khử CuO ở nhiệt độ cao.

(4) Dùng nhôm khử CuO ở nhiệt độ cao.

Trong các phương án điều chế trên, có bao nhiêu phương án có thể áp dụng đề điều chế đồng ?

A, 1

B. 2

C. 3

D. 4

Câu 5. Trộn 0,54 gam bột nhôm với hỗn hợp gồm bột Fe₂O₃và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A. Hòa tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO₃ thu được hỗn hợp khí gồm NO và NO₂ có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 3. Thể tích khí NO (ở đktc) là

A. 0,224 lít;

B. 0,672 lít.

C. 0,075 lít.

D. 0,025 lít

------------------------------------

Mời các bạn cùng tham khảo thêm các tài liệu sau: