Giải Hóa 12 Chân trời sáng tạo bài 15

Giải Hóa 12 Chân trời sáng tạo bài 15: Các phương pháp tách kim loại được VnDoc.com tổng hợp với hướng dẫn trả lời chi tiết các câu hỏi trong SGK Hóa học 12 Chân trời sáng tạo các trang 81, 82, 83, 84.

Giải Hóa 12 trang 81 Chân trời

Mở đầu trang 81 SGK Hóa học 12

Sau khi khai thác quặng, cần thực hiện quá trình tách kim loại để thu được kim loại tinh khiết. Có những phương pháp nào để tách kim loại?

Lời giải:

Một số phương pháp tách kim loại:

+ Phương pháp nhiệt luyện.

+ Phương pháp thuỷ luyện.

+ Phương pháp điện phân.

Thảo luận 1 trang 81 SGK Hóa học 12

Tìm hiểu và nêu trạng thái tự nhiên của một số kim loại.

Lời giải:

Trong tự nhiên, chỉ có một số ít kim loại tồn tại ở dạng đơn chất (như vàng, bạc, platinum …), hầu hết các kim loại tồn tại ở dạng hợp chất trong các quặng, mỏ.

Giải Hóa 12 trang 82 Chân trời

Thảo luận 2 trang 82 SGK Hóa học 12

Xác định chất oxi hoá, chất khử trong các phản ứng ở Ví dụ 1.

Ví dụ 1:

ZnO + C \(\overset{t^{0} }{\rightarrow}\) Zn + CO

Fe₂O₃ + 3CO \(\overset{t^{0} }{\rightarrow}\) 2Fe + 3CO₂

Lời giải:

- Xét phản ứng:

Số oxi hoá của C tăng từ 0 lên +2 nên C đóng vai trò là chất khử; số oxi hoá của Zn giảm từ +2 xuống 0 nên ZnO đóng vai trò là chất oxi hoá.

- Xét phản ứng:

Số oxi hoá của C tăng từ +2 lên +4 nên CO đóng vai trò là chất khử; số oxi hoá của Fe giảm từ +3 xuống 0 nên Fe2O3 đóng vai trò là chất oxi hoá.

Luyện tập trang 82 SGK Hóa học 12

Trình bày cách tách Cu từ Cu(OH)₂ bằng phương pháp nhiệt luyện. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

Lời giải:

Bước 1: Nhiệt phân Cu(OH)₂ thu được CuO:

Cu(OH)₂ \(\overset{t^{0} }{\rightarrow}\) CuO + H₂O

Bước 2: Dùng CO hoặc C khử CuO thu được kim loại Cu:

CO + CuO \(\overset{t^{0} }{\rightarrow}\) Cu + CO₂

Hoặc C + 2CuO → 2Cu + CO₂

Giải Hóa 12 trang 83 Chân trời

Thảo luận 3 trang 83 SGK Hóa học 12

Hãy so sánh phương pháp nhiệt luyện và phương pháp thuỷ luyện. Phương pháp nào thường dùng trong phòng thí nghiệm để tách kim loại? Giải thích.

Lời giải:

Phương pháp thường dùng trong phòng thí nghiệm để tách kim loại là phương pháp thuỷ luyện do phương pháp này dễ thực hiện trong phòng thí nghiệm.

Thảo luận 4 trang 83 SGK Hóa học 12

Có thể điện phân dung dịch muối của bạc để tách kim loại này được không? Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra (nếu có).

Lời giải:

Bạc là kim loại có mức độ hoạt động yếu nên có thể dùng phương pháp điện phân dung dịch muối của bạc để tách kim loại này.

Ví dụ điện phân dung dịch AgNO₃:

Tại anode (cực dương): 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

Tại cathode (cực âm): Ag⁺ + 1e→Ag

Phương trình hoá học của phản ứng điện phân:

4AgNO₃ + 2H₂O \(\overset{đpdd}{\rightarrow}\) 4Ag + O₂ + 4HNO₃

Giải Hóa 12 trang 84 Chân trời

Thảo luận 5 trang 84 SGK Hóa học 12

Tìm hiểu về một số làng nghề tái chế kim loại phổ biến Al, Fe, Cu ở Việt Nam. Nêu thực trạng về môi trường tại làng nghề đó.

Lời giải:

Ở Việt Nam, tái chế kim loại ở các làng nghề đa phần là tái chế kim loại thủ công. Tái chế kim loại thủ công được hiểu là chế tạo theo quy trình đơn giản bằng các công cụ thô sơ tại hộ gia đình hay các cơ sở sản xuất nhỏ. Vì vậy, người sản xuất thường không có đủ điều kiện đầu tư đồng bộ để đảm bảo hiệu quả, chất lượng và an toàn. Từ đó, hoạt động tái chế kim loại thủ công thường tác động tiêu cực đến môi trường và con người.

Bài tập 1 trang 84 SGK Hóa học 12

Viết sơ đồ tách kim loại bằng một phương pháp hoá học thích hợp từ mỗi nguyên liệu MgO và Fe₂O₃. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra (nếu có).

Lời giải:

- Tách Mg từ MgO bằng phương pháp điện phân nóng chảy: MgO \(\overset{đpnc}{\rightarrow}\)Mg.

Phương trình hoá học:

2MgO \(\overset{đpnc}{\rightarrow}\) 2Mg + O₂

- Tách Fe từ Fe₂O₃ bằng phương pháp nhiệt luyện: Fe₂O₃ \(\overset{+C/CO}{\rightarrow}\) Fe.

Phương trình hoá học:

Fe₂O₃ + 3CO \(\overset{t^{0} }{\rightarrow}\) 2Fe + 3CO₂

Hoặc Fe₂O₃ + 3C \(\overset{t^{0} }{\rightarrow}\) 2Fe + 3CO

Bài tập 2 trang 84 SGK Hóa học 12

Trình bày phương pháp hoá học thích hợp để tách kim loại bạc ra khỏi hỗn hợp kim loại bạc và đồng. Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Lời giải:

Cho hỗn hợp kim loại gồm bạc và đồng qua lượng dư dung dịch muối sắt(III) như Fe(NO₃)₃. Khi đó, đồng (Cu) phản ứng tạo thành muối tan; còn bạc (Ag) không phản ứng.

Lọc thu lấy kim loại, rửa sạch để thu được kim loại bạc tinh khiết.

Phương trình hoá học minh hoạ:

Cu + 2Fe(NO₃)₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Fe(NO₃)₂

Ag + Fe(NO₃)₃ → không phản ứng.

Bài tập 3 trang 84 SGK Hóa học 12

Đá vôi là loại đá trầm tích bao gồm các khoáng vật calcite và các dạng kết tinh khác nhau của calcium carbonate. Đá vôi (thành phần chính CaCO₃) có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất. Hãy lựa chọn và trình bày phương pháp hoá học thích hợp điều chế calcium từ CaCO₃. Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Lời giải:

Đang cập nhật...

Bài tiếp theo: Giải Hóa 12 Chân trời sáng tạo bài 16