Luyện tập Điều chế kim loại

Khí CO không khử được Al₂O₃, MgO.

Al₂O₃ tan được trong dung dịch NaOH.

 Áp dụng biểu thức

Catot (-): Cu²⁺ + 2e → Cu

 Áp dụng định luật Faraday ta có:

Kim loại là đồng (Cu)

 Khi cho Fe dư và dug dịch AgNO₃:

Fe + AgNO₃ Fe(NO₃)₂ + Ag 

Vì Fe dư nên chỉ tạo được 1 muối Fe(NO3)2

Phương pháp thích hợp để điều chế kim loại Mg từ MgCl₂ là điện phân MgCl₂ nóng chảy 

Khử X bằng H₂:

Bảo toàn nguyên tố O: n_O(X) = n_H2O = 0,3 mol

X tác dụng với HCl:

Bảo toàn nguyên tố O: n_O(X) = n_H2O = 0,3 mol

Bảo toàn nguyên tố H: n_HCl = 2n_H2O = 0,6 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_X + m_HCl = m_muối + m_H2O

⇒ m_muối = 38,5+36,5.0,6 – 5,4 = 55 gam.

Điện phân K₂SO₄:

Ở catot (-): H₂O, K⁺ 

2H₂O + 2e H₂ + 2OH^- 

Ở anot (+): H₂O, SO₄^2- 

2H₂O O₂ + 4H⁺ + 4e

 Phản ứng xảy ra trong ống nghiệm sinh ra chất khử H₂:

Zn + HCl ZnCl₂ + 1/2 H₂

Chỉ có oxit của các kim loại hoạt động trung bình mới bị khử bằng H₂

vậy X là CuO

 Các kim loại kiềm được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy các hợp chất của kim chúng, nghĩa là khử ion kim loại bằng dòng điện.

Phương pháp thủy luyện còn gọi là phương pháp ướt, được dùng để điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học thấp như Au, Ag, Hg, Cu…

Phương pháp nhiệt luyện được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp, phương pháp này dùng điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb, Cu,…

Phương pháp điện phân gồm có điện phân nóng chảy để điều chế các kim loại hoạt động hóa học mạnh như K, Ca, Mg, Al và điện phân dung dịch dùng điều chế các kim loại hoạt động trung bình và yếu như Cu, Ag,…

Vậy kim loại A là Cu.

 Các thí nghiệm thu được kim loại: (a), (b), (d).

MgCl₂ Mg + Cl₂

Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Ag↓ + Fe(NO₃)₃

CuO + H₂ Cu + H₂O

Bảo toàn H: n_H2O = n_H2 = 0,2 mol

Áp dụng ĐLBT KL:

m_hh + m_H2 = m_Fe + m_H2O

  17,6 + 0,2.2 = mFe + 0,2.18

mFe = 14,4 gam

 Những kim loại hoạt động hóa học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al được điện phân bằng phương pháp điện phân nóng chảy

 Để điều chế Ca từ CaCO₃ cần thực hiện ít nhất 2 phản ứng:

(1) CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O 

(2) CaCl₂ Ca + Cl₂

Phương pháp điện phân dung dịch để điều chế các kim loại trung bình, yếu.

CuCl₂ Cu + Cl₂

2AgCl 2Ag + Cl₂

Kim loại Cu có thể điều chế được bằng phương pháp thủy luyện.

Các kim loại K, Na, Ba chỉ có thể điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy hợp chất của chúng

Để khử ion Cu²⁺ cần dùng các kim loại có tính khử mạnh hơn Cu, nhưng không tan trong nước:

Fe + Cu²⁺ Fe²⁺ + Cu