Lý thuyết Hóa học 12 bài 23: Luyện tập điều chế kim loại và sự ăn mòn kim loại

(a) Cho Mg vào dung dịch Fe₂(SO₄)₃ dư.

(b) Sục khí Cl₂ vào dung dịch FeCl₂.

(c) Dẫn khí H₂ dư qua bột CuO nung nóng.

(d) Cho Na vào dung dịch CuSO₄ dư.

(e) Nhiệt phân AgNO₃.

(g) Đốt FeS₂ trong không khí.

(h) Điện phân dung dịch CuSO₄ với điện cực trơ.

Sau khi kết thúc các phản ứng,thí nghiệm nào thu được kim loại?

(c) Dẫn khí H₂ dư qua bột CuO nung nóng.

(e) Nhiệt phân AgNO₃.

(h) Điện phân dung dịch CuSO₄ với điện cực trơ.

Xảy ra ăn mòn điện hóa phải thỏa mãn 3 điều kiện:

+) có 2 điện cực khác bản chất

+) 2 điện cực tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau

+) 2 điện cực được nhúng trong cùng một dung dịch chất điện ly

Có 2 trường hợp thỏa mãn: CuSO₄; AgNO₃

\(\begin{matrix} 2Al & + & 3Cu^{2+} & \rightarrow & 2Al^{3+} & + & 3Cu\\ x & \rightarrow & 1,5x & & \rightarrow & & 1,5x \end{matrix}\)
⇒ m_sau - m_trước = 64 × 1,5x - 27x = 46,38 - 45
⇒ x = 0,02 mol ⇒ n_{Cu pứ} = 1,5 × 0,02 × 64 = 1,92 g

Do sau phản ứng dung dịch có pH = 0,3 ⇒ H+: n_H⁺ = 0,05 mol
Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu
Anot:
2Cl^- - 2e → Cl₂
2H₂O - 4e → 4H+ + O₂
⇒ bảo toàn e: n_e = n_Cl^- + n_H⁺ = 2n_Cu²⁺
⇒ x = 0,125 mol

\({n_{C{O_2}}} = {n_{BaC{O_3}}} = 0,046{\rm{ }}(mol)\)

Bảo toàn nguyên tố C ta có:  \({n_{CO}} = {n_{C{O_2}}} = 0,046(mol)\)

Bảo toàn khối lượng:

\(\begin{array}{l} {\rm{ }}{m_{hh}} + {m_{CO}} = {m_Y} + {m_{C{O_2}}}\\ \Leftrightarrow {m_{hh}} = {m_Y} + {m_{C{O_2}}} - {m_{CO}}\\ \Leftrightarrow {m_{hh}} = 4,784 + 0,046.44 - 0,046.28 = 5,52(gam) \end{array}\)

Gọi số mol của FeO và Fe₂O₃ lần lượt là x và y:

\(\left\{ \begin{array}{l} x + y = 0,04\\ 72{\rm{x}} + 160y = 5,52 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 0,01{\rm{ }}(mol)\\ y = 0,03{\rm{ }}(mol) \end{array} \right.\)

\(\% {m_{FeO}} = \frac{{0,01.72}}{{5,52}}.100 = 13,04\)

n_NaCl = 0,4 mol
Catot: 2H₂O → 2OH^- + H₂ - 2e
Anot: 2Cl^- → Cl₂ + 2e
\(\Rightarrow n_e = 2n_{Cl_2} = 2n_{H_2} và n_{H_2} + n_{Cl_2} = 0,3\ mol \Rightarrow n_{H_2} = n_{Cl_2} = 0,15\ mol\)
⇒ n_OH =0,3 mol
Lại có\(n_{AlCl_3} = 0,085\ mol \Rightarrow 3n_{NaOH } < n_{OH} < 4n_{NaOH}\)

⇒ kết tủa tan 1 phần: \(n_{Al(OH)_3} = 4n_{Al^{3+}} - n_{OH} = 0,04\ mol\)

\(\Rightarrow m_{Al(OH)_3} = 3,12\ g\)