Kim loại nào sau đây có thể tách được bằng phương pháp thủy luyện?
Phương pháp thủy luyện thường được dùng để tách những kim loại hoạt động hóa học yếu như Cu, Ag, Au,... ra khỏi dung dịch muối của chúng bằng các kim loại có tính khử mạnh hơn như Fe, Zn,...
Trong vỏ Trái Đất, đa số các nguyên tố kim loại tồn tại ở dạng
Trong vỏ Trái Đất, đa số các nguyên tố kim loại tồn tại ở dạng hợp chất oxide và muối không tan.
Tiến hành các thí nghiệm sau:
(a) Điện phân MgCl2 nóng chảy.
(b) Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch AgNO3 dư.
(c) Nhiệt phân hoàn toàn CaCO3.
(d) Cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4 dư.
(e) Dẫn khí H2 dư đi qua bột CuO nung nóng.
(g) Điện phân AlCl3 nóng chảy.
Sau khi các phản ứng kết thúc, số thí nghiệm thu được kim loại là
Các thí nghiệm thu được kim loại sau khi phản ứng kết thúc là: (a), (b), (e).
MgCl2 Mg + Cl2
Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag
H2 + CuO H2O + Cu
Nước tự nhiên ở khu vực có khoáng vật calcite thường chứa cation kim loại nào?
Thành phần chính của khoáng vật calcite là CaCO3.
→ Nước tự nhiên ở khu vực có khoáng vật calcite thường chứa cation kim loại Ca2+.
Sơ đồ công đoạn tái chế các kim loại phổ biến (như sắt, thép, nhôm, đồng) là:
Việc tái chế các kim loại phổ biến (như sắt, thép, nhôm, đồng) thường được thực hiện qua các công đoạn theo sơ đồ dưới đây:
Thu gom, phân loại phế liệu → nghiền, băm nhỏ → luyện kim (nung chảy, tinh luyện) → tạo vật liệu → vận chuyển.
Phương trình hóa học nào sau đây biểu diễn cách tách Ag từ AgNO3 theo phương pháp thuỷ luyện?
Phương pháp thủy luyện thường được dùng để tách những kim loại hoạt động hóa học yếu như Cu, Ag, Au,... ra khỏi dung dịch muối của chúng bằng các kim loại có tính khử mạnh hơn như Fe, Zn,...
2AgNO3 + Zn → 2Ag + Zn(NO3)2
Khi điện phân dung dịch CuCl2 để tách kim loại Cu, quá trình xảy ra ở cathode (cực âm) là
Điện phân dung dịch CuCl2:
Tại cathode (–): Cu2+ + 2e → Cu
Tại anode (–): 2Cl– → Cl2 + 2e
Quá trình thu kim loại từ các phế liệu kim loại được gọi là
Quá trình thu kim loại từ các phế liệu kim loại được gọi là tái chế kim loại.
Khử hoàn toàn 58 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần vừa đủ 24,79 lít (đkc) hỗn hợp CO và H2. Khối lượng sắt sinh ra là
nCO + nH2 = 1 mol
Bảo toàn O:
nO (trong oxide) = nCO + H2 = 1 mol
Bảo toàn khối lượng:
moxide = mFe + mO ⇒ mFe = 58 – 16 = 42 gam
Những kim loại nào sau đây có thể được tách từ oxide bằng phương pháp nhiệt luyện nhờ chất khử CO?
Phương pháp nhiệt luyện dùng để tách các kim loại hoạt động hóa học trung bình và yếu.
→ Dãy kim loại thỏa mãn là: Fe, Ni, Zn.
Khoáng vật hematide có thành phần chính là
Khoáng vật hematide có thành phần chính là Fe2O3.
Từ MgO, chọn sơ đồ thích hợp để tách Mg:
Mg là kim loại hoạt động hóa học manh nên sơ đồ thích hợp để tách Mg từ MgO là:
MgO MgCl2
Mg.
Khi tách kim loại, các ion kim loại đóng vai trò là chất
Ion kim loại bị khử: Mn+ + ne → M.
Điện phân đến hết 0,2 mol Cu(NO3)2 trong dung dịch với điện cực trơ, thì sau điện phân khối lượng dung dịch đã giảm bao nhiêu gam?
nCu2+ = nCuSO4 = 0,2 (mol)
Quá trình điện phân:
| Catot (–): Cu2+, H2O | Anot (+): NO3–, H2O |
|
Cu2+ + 2e → Cu mol: 0,2 → 0,4 → 0,2 |
2H2O → O2 + 4H+ + 4e mol: 0,1 ← 0,4 |
⇒ mdd giảm = mCu + mO2 = 0,2.64 + 0,1.32 = 16 (gam)
Điện phân nóng chảy hoàn toàn 1,9 gam muối chlorine của kim loại M được 0,48 gam kim loại M ở cathode. Kim loại M là
Gọi muối cần tìm là MCln.
Bảo toàn khối lượng ta có:
mCl2 = mMCln – mM = 1,9 – 0,48 = 1,42 gam
2MCln 2M + nCl2
mol: ← 0,02
Theo bài ra ta có: =
⇔ M = 12n
⇒ n = 2; M = 24
Vậy M là Mg.
Để tách Na người ta dùng phương pháp nào sau đây?
Na là kim loại hoạt động hóa học mạnh → để tách kim loại Na, người ta thường điện phân NaCl nóng chảy.
Cho 6,75 gam bột Al phản ứng vừa đủ với dung dịch muối MCl2. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn khối lượng chất tan trong dung dịch giảm 17,25 gam so với khối lượng chất tan trong dung dịch ban đầu. Muối MCl2 là
nAl = 0,25 (mol)
Khối lượng chất tan trong dung dịch giảm bằng khối lượng thanh kim loại tăng.
2Al + 3M2+ → 2Al3+ + 3M
mol: 0,25 0,375
⇒ ΔmKL tăng = 0,375.M – 6,75 = 17,25
⇒ M = 64 (Cu)
Cho luồng khí CO (dư) đi qua hỗn hợp các oxide Al2O3, CuO, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn gồm:
CO khử được các oxide kim loại của kim loại đứng sau Al trong dãy điện hóa thành kim loại và khí CO2.
⇒ CO chỉ khử được CuO thành Cu; Al2O3 và MgO không bị khử.
Để tách K kim loại người ta có thể dùng các phương pháp sau:
(1) Điện phân dung dịch KCl có vách ngăn xốp.
(2) Điện phân KCl nóng chảy.
(3) Dùng Li để khử K ra khỏi dung dịch KCl.
(4) Dùng CO để khử K ra khỏi K2O.
(5) Điện phân nóng chảy KOH.
Chọn phương pháp thích hợp:
K là kim loại hoạt động hóa học mạnh nên các phương pháp tách thích hợp là: điện phân KCl nóng chảy và điện phân nóng chảy KOH.
Để khử hoàn toàn m gam hỗn hợp rắn X gồm FeO, Fe2O3 và Fe3O4 thành sắt kim loại cần vừa đủ 5,9496 lít (đkc) hỗn hợp CO và H2. Hòa tan hết cũng lượng rắn X trên trong HNO3 dư, thấy có 0,72 mol HNO3 phản ứng và thoát ra NO là sản phẩm khử duy nhất. Giá trị m là:
Quy đổi hỗn hợp X thành Fe và O.
TN1:
CO + O → CO2 ; H2 + O → H2O
Theo phương trình hóa học: nO(X) = nhh khí = = 0,24 (mol).
TN2:
- Gọi số mol Fe trong X là x (mol)
Bảo toàn nguyên tố Fe ⇒ nFe(NO3)3 = nFe(X) = x (mol).
- Xét quá trình cho – nhận electron:
Fe → Fe3+ + 3e
O + 2e → O2- ; N5+ + 3e → N2+
Bảo toàn electron: 3nFe(X) = 2nO(X) + 3nNO ⇒ nNO= = x – 0,16 (mol)
Bảo toàn nguyên tố N ⇒ nHNO3p/ứ = 3nFe(NO3)3 + nNO
⇒ 0,72 = 3x + x – 0,16 ⇒ x = 0,22 (mol).
Vậy: m = mFe(X) + mO(X) = 0,22.56 + 0,24.16 = 16,16 (g).
