Giải SBT Khoa học tự nhiên 9 Bài 20 Kết nối tri thức

Tách kim loại và việc sử dụng hợp kim

Giải SBT KHTN 9 Bài 20: Tách kim loại và việc sử dụng hợp kim

Giải SBT KHTN 9 Bài 20: Tách kim loại và việc sử dụng hợp kim hướng dẫn trả lời câu hỏi trong sách bài tập Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức, giúp các em học sinh củng cố kiến thức được học môn KHTN Bài 20. Sau đây mời các bạn tham khảo.

20.1

Kim loại Na được điều chế bằng phương pháp nào sau đây?

A. Phương pháp điện phân nóng chảy

B. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là CO.

C. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là H2

D. Phương pháp thủy luyện

Hướng dẫn giải:

Vì kim loại Na là kim loại hoạt động hóa học mạnh nên được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

Đáp án A

20.2

Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng CO có thể tách được kim loại nào sau đây ra khỏi oxide của nó?

A. Fe B. K. C. Ca D. Al.

Hướng dẫn giải:

Phương pháp thủy luyện để tách các kim loại trung bình và yếu như Fe, Cu, Ag.

Đáp án A

20.3

Thành phần chính của quặng bauxite là

A. Fe3O4 B. Al2O3 C. AlCl3 D. Al2(SO4)3

Hướng dẫn giải:

Quặng bauxite thành phần chính chứa Al2O3 dùng để sản xuất nhôm

Đáp án B

20.4

Chất/ các chất phản ứng dùng để tách kẽm ra khỏi kẽm sulfile là

A. CO. B. O2 và C C. HCl và Al D. H2.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

20.5

Kim loại cơ bản của hợp kim duy – ra (duralumin) là

A. Fe B. Cu C. Al D. Mg

Hướng dẫn giải:

Kim loại cơ bản của hợp kim duy – ra là Al.

Đáp án C

20.6

Gang và thép có thành phần nguyên tố cơ bản nào khác nhau?

A. Sắt B. Manganese C. Carbon D. Nickel.

Hướng dẫn giải:

Gang và thép đều có thành phần nguyên tố cơ bản là sắt.

Đáp án A

20.7

Chất nào sau đây không phải là nguyên liệu sản xuất gang?

A. Quặng sắt B. Than cốc C. Đá vôi D. Đất sét

Hướng dẫn giải:

Đất sét không phải là nguyên liệu sản xuất gang.

Đáp án D

20.8

Chất nào sau đây không phải là nguyên liệu sản xuất thép?

A. Gang B. Thép phế liệu

C. Khí oxygen D. Khí carbon dioxide.

Hướng dẫn giải:

Khí CO2 không phải nguyên liệu sản xuất thép.

Đáp án D

20.9

Điện phân nóng chảy 1,53 tấn Al2O3 giả thiết hiệu suất 100%, thu được khối lượng nhôm là

A. 810 kg B. 720kg C. 405kg D. 360kg

Hướng dẫn giải:

102n 54n

1,53 tấn ?

m Al = \(\frac{{1,53.54n}}{{102n}} = 0,81\tan\)=810kg

Đáp án A

20.10

Một đồ vật bằng vàng tây, thành phần gồm có vàng và bạc, nặng 0,453g; trong đó, khối lượng vàng là 0,170g. Thành phần phần trăm khối lượng của vàng trong loại vàng tây đó là

A. 62,5% B. 37,5% C. 17,0% D. 45,3%

Hướng dẫn giải:

% khối lượng vàng là: \(\frac{{0,170}}{{0,453}}.100\% = 37,5\%\)

Đáp án B

20.11

Cần ít nhất bao nhiêu tấn Fe2O3 để thu được 1 tấn gang có hàm lượng sắt 96,6%?

A. 1,035 tấn B. 1,480 tấn C. 0,69 tấn D. 1,38 tấn

Hướng dẫn giải:

Khối lượng sắt có trong 1 tấn gang là: 1.96,6% = 0,966 tấn.

Khối lượng Fe2O3 cần để sản xuất 0,966 tấn sắt là:

\(\begin{array}{l}F{e_2}{O_3} \to {\rm{ }}Fe\\160n \to {\rm{ 112n}}\\\frac{{0,966.160n}}{{112n}}{\rm{ 0,966tan}}\end{array}\)

m = 1,38 tấn.

Đáp án D

20.12

Từ 1 tấn gang có hàm lượng sắt 96% có thể thu được tối đa bao nhiêu kg thép có hàm lượng sắt 99%?

A. 960,0kg B. 950,4kg C. 969,7kg D. 1010kg.

Hướng dẫn giải:

Khối lượng sắt có trong 1 tấn gang là: 1.96% = 0,96 tấn = 960kg

Khối lượng thép có hàm lượng sắt 99% là: 960:99% = 969,7kg

Đáp án C

20.13

Trong quá tình điện phân nóng chảy aluminium oxide, cryolite được trộn vào để làm gì?

Hướng dẫn giải:

Cryolite đóng vai trò làm giảm nhiệt độ nóng chảy, tăng tính dẫn điện và chống oxi hóa nhôm lỏng tạo thành.

20.14

Điện cực than chì có bền không trong quá trình điện phân nóng chảy alumnium oxide?

Hướng dẫn giải:

Điện cực than chỉ không bền. Oxygen sinh ra sẽ đốt cháy dần điện cực than chì, tạo khí CO2 và CO.

20.15

Tại sao hợp kim được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và cuộc sống?

Hướng dẫn giải:

Hợp kim có nhiều ưu điểm so với kim loại thành phần, đặc biệt về tính chất vật lí. Ví dụ hợp kim của nhôm được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo thân vỏ máy bay, ô tô,…

20.16

Khí lò cao trong sản xuất gang thép thường chứa các khí gì? Các khí này ảnh hưởng thế nào tới môi trường xung quanh? Em hãy đề xuất cách xử lí các khí này trước khi thải ra môi trường xung quanh.

Hướng dẫn giải:

Khí thoát ra từ lò cao sản xuất gang thường có nhiều CO2, CO và một số khí như SO2, NO, NO2, CH4,…. Gây ra sự gia tăng hiệu ứng nhà kính, mưa acid và ô nhiễm không khí,…Cần đốt cháy và hấp thụ sản phẩm vào một số dung dịch như Ca(OH)2.

20.17

Từ 1 tấn quặng sphalerite chứa 97% ZnS thu được khối lượng Zn và khối lượng SO2 phát thải là bao nhiêu, biết hiệu suất của mỗi phản ứng là 90%? Khối lượng than cốc cần dùng cho quặng sphalerite là bao nhiêu, biết lượng cần dùng dư 20% so với lượng phản ứng?

Hướng dẫn giải:

Khối lượng ZnS có trong quặng là: 1.97% = 0,97 tấn = 970kg.

n ZnS = \(\frac{{{{970.10}^3}}}{{97}} = 10000mol\)

Phản ứng: 2ZnS + 3O2 \(\to\)2ZnO + 2SO2

Vì hiệu suất phản ứng là 90% nên:

n ZnO = 10000.90% = 9000 mol; n SO2 = 10000.90% = 9000 mol

ZnO + C\(\to\)Zn + CO

Vì hiệu suất phản ứng là 80% nên:

n Zn = 9000.80% = 8100 mol

khối lượng SO2 = 64 . 9000 = 576000g = 576kg

Khối lượng Zn: 65.8100 = 526500g = 526,5kg

Khối lượng thân cốc cần dùng là: 12.81000 : 80% = 116 640g = 116,61kg

20.18

Nhúng một thanh kẽm vào 200ml dung dịch AgNO3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, Ag sinh ra bám hết vào thanh kẽm, khối lượng thanh kim loại thu được tăng 1,51g. Xác định nồng độ dung dịch AgNO3 ban đầu.

Hướng dẫn giải:

Gọi số mol Zn phản ứng là x mol:

Zn + 2AgNO3 \(\to\)Zn(NO3)2 + 2Ag

x 2x 2x

Khối lượng thanh kim loại tăng = m Ag – m Zn

1,51 = 2x.108 – x.65 \(\to\)x = 0,01 mol

CM AgNO3 = \(\frac{{0,01.2}}{{0,2}} = 0,1M\)

20.19

Cho 8g một loại đồng thau (hợp kim đồng – kẽm) vào lượng dư dung dịch HCl 2M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,2395L khí hydrogen (đkc). Xác định thành phần của đồng thau (giả thiết hợp kim này chỉ chứa hai nguyên tố)

Hướng dẫn giải:

Hợp kim đồng – kẽm khi cho tác dụng với dung dịch HCl chỉ có kẽm phản ứng.

n H2 = 1,2395 : 24,79 = 0,05 mol

Zn + 2HCl \(\to\)ZnCl2 + H2

0,05 0,05

m Zn = 0,05.65 = 3,25g

%m Zn trong hợp kim là: \(\frac{{3,25}}{8}.100 = 40,625\%\)

%m Cu = 100% - 40,625% = 59,375%

20.20

Cho 4,958 L khí (đkc) CO đi qua ống sứ đựng 8g một oxide kim loại, nung nóng. Sau phản ứng thu được m gam kim loại M và hỗn hợp khí X có tỉ khôí so với hydrogen bằng 20. Tính giá trị m và xác định công thức oxide của kim loại M.

Hướng dẫn giải:

n CO = 4,958 : 24,79 = 0,2 mol

phản ứng: \({M_2}{O_n} + nCO \to 2M + nC{O_2}\)

số mol: a a.n 2a a.n

Vì hỗn hợp X có tỉ khoói so với khí H2 bằng 20 nên MX = 40

bảo toàn khối lượng, ta có: m CO + m oxide = m kim loại + m X

\(\to\)28.0,2 + 8 = m kim loại + 40.0,2

\(\to\)m kim loại = 5,6g

Vậy (2M + 16n).a = 8 (1)

M.2a = 5,6 (2)

Từ (1), (2) \(\to\)na = 0,15\(\to\)M M2On = \(\frac{8}{{\frac{{0,15}}{n}}} = \frac{{56n}}{3}\)

Với n =3 \(\to\)M = 56 (Fe): oxide là Fe2O3.