Phương pháp tách kim loại lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Hóa 12)

Trang trước Trang sau

Tài liệu Phương pháp tách kim loại Hóa học lớp 12 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Hóa học 12.

Xem thử

Chỉ từ 300k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Hóa học 12 (sách mới) bản word có lời giải chi tiết:

B1: gửi phí vào tk: 0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

KIẾN THỨC CẦN NHỚ

I. Trạng thái tự nhiên của kim loại

- Trong tự nhiên, hầu hết các kim loại tồn tại ở dạng hợp chất (oxide, muối, …) trong quặng, chỉ một số kim loại hoạt động hóa học yếu như Au, Ag, Pt, … được tìm thấy ở dạng đơn chất.

- Một số loại quặng thông dụng:

Kim loại	Quặng	Thành phần chính
Al	Bauxite	Al₂O₃.2H₂O
Zn	Zinc blende	ZnS
Fe	Hematite	Fe₂O₃
Fe	Pyrite	FeS₂
Cu	Chalcopyrite	CuFeS₂


Vàng	Quặng bauxite	Quặng hematite

II. Phương pháp tách kim loại

1. Nguyên tắc

- Khử ion kim loại thành nguyên tử: Mⁿ⁺ + ne → M

2. Tách kim loại hoạt động hóa học mạnh – Điện phân nóng chảy

- Các kim loại hoạt động hóa học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al, … được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy oxide, muối chloride của chúng.

Điện phân nóng chảy Al₂O₃

Điện phân nóng chảy MgCl₂

Cathode (-): Al³⁺ + 3e → Al

Anode (+): 2O^2- → O₂ + 4e

PTHH: 2Al₂O₃ $\to_{cryolite}^{đ pnc}$ 4Al + 3O₂

Cathode (-): Mg²⁺ + 2e → Mg

Anode (+): 2Cl^- → Cl₂ + 2e

PTHH: MgCl₂ $\to_{}^{đ pnc}$ Mg + Cl₂

3. Tách kim loại hoạt động trung bình, yếu

Nhiệt luyện

Thủy luyện

Điện phân dung dịch

- Dùng C, CO, H₂, … khử oxide kim loại ở nhiệt độ cao.

- Thường dùng tách các kim loại trung bình và yếu Zn, Fe, Sn, Pb, Cu, …

C + ZnO $\overset{t^{o}}{\to}$ Zn + CO

3CO + Fe₂O₃ $\overset{t^{o}}{\to}$ 2Fe + 3CO₂

- Dùng kim loại mạnh hơn đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối.

- Thường dùng tách các kim loại yếu như Cu, Ag, Au, …

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

- Cho dòng điện một chiều qua dung dịch muối.

- Thường dùng tách các kim loại trung bình và yếu Zn, Fe, Sn, Pb, Cu, …

CuSO₄ + H₂O $\to_{}^{đ pdd}$ Cu + ½ O₂ + H₂SO₄

III. Nhu cầu và thực tiễn tái chế kim loại

1. Nhu cầu tái chế kim loại

- Hiện nay, trữ lượng kim loại ngày càng cạn kiệt, trong khi nhu cầu sử dụng kim loại ngày càng tăng và lượng phế thải kim loại tạo ra ngày càng nhiều $\Rightarrow$ Việc tái chế kim loại là hết sức cần thiết, vừa đảm bảo nguồn cung, vừa tăng giá trị kim tế, bảo vệ môi trường và thực hiện mục tiêu phát triển bền vững.

2. Thực tiễn tái chế kim loại

- Quy trình tái chế các kim loại phổ biến (sắt, nhôm, đồng) thường trải qua các giai đoạn:

Phương pháp tách kim loại lớp 12 (Chuyên đề dạy thêm Hóa 12)

- Nhôm tái chế được sử dụng trong các lĩnh vực xây dựng, sản xuất ô tô, xe máy, xe đạp, thiết bị điện tử, …

- Đồng tái chế được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như vật liệu xây dựng, phương tiện giao thông, dụng cụ nấu ăn, nhạc cụ, dây dẫn điện, …

- Sắt tái chế được sử dụng sản xuất thép dùng trong lĩnh vực xây dựng, sản xuất ô tô, …

❖ BÀI TẬP TỰ LUẬN

Câu 1. [CD - SBT] Cho các kim loại Ag, Al, Cu, Fe, Mg, Na, Sn, Zn. Tìm hiểu và sắp xếp các kim loại trên vào ô tương ứng với phương pháp phù hợp để tách chúng ra khỏi hợp chất.

Phương pháp	Kim loại
Nhiệt luyện
Thuỷ luyện
Điện phân nóng chảy

Câu 2. [CTST - SGK] Viết sơ đồ tách kim loại bằng một phương pháp hóa học thích hợp từ mỗi nguyên liệu MgO và Fe₂O₃. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra (nếu có).

Câu 3. [CTST - SGK] Trình bày cách tách Cu từ Cu(OH)₂ bằng phương pháp nhiệt luyện? Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra?

Câu 4. [CD - SGK] Đề xuất phương pháp tách kim loại magnesium từ magnesium carbonate và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

Câu 5. [CD - SGK] Kim loại kẽm được tách từ hợp chất zinc sulfide trong khoáng vật sphalerite. Trước tiên, đốt zinc sulfide trong khí oxygen dư để tạo zinc oxide và sulfur dioxide. Để thu được zinc, có thể khử zinc oxide bằng carbon. Viết các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

Câu 6. [CTST - SGK] Trình bày phương pháp hóa học thích hợp để tách kim loại bạc ra khỏi hỗn hợp kim loại bạc và đồng.

Câu 7. [CTST - SBT] Để làm tinh khiết một loại bột đồng có lẫn bột các kimn loại thiếc, kẽm, chì, người ta cho hỗn hợp này vào dung dịch copper (II) nitrate dư. Giải thích và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra (nếu có).

Câu 8. [CTST - SGK] 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 hóa học thích hợp điều chế calcium từ CaCO₃. Viết phương trình hóa học của các phản ứng.

Câu 9. [CD - SBT] Chusa còn gọi là cinnabar, là một loại khoáng vật có thành phần chính là HgS. Trước đây trong y học cổ truyền, chu sa được dùng với liều lượng phù hợp kết hợp với một số vị thuốc khác trong điều trị chứng mất ngủ, tim đập loạn, hồi hộp. Tuy nhiên, vị thuốc này chỉ được ^“dùng sống^”, thuyệt đối KHÔNG nấu (không sắc thuốc), hoặc dùng lửa (nướng, đốt)^[1]. Hãy tìm hiểu và lí giải cho việc không dùng nhiệt đối với chu sa, Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra (nếu có).

Câu 10. [CTST - SBT] Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm CuO, Fe₂O₃, Mg vào dung dịch HCl dư thu được dung dịch X. Cho dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch X, thu được kết tủa Y. Lọc để lấy kết tủa Y, nung trong không khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Z. Dẫn khí CO dư qua chất rắn Z (nung nóng). Sau khi phản ứng hoàn toàn, chất rắn thu được gồm những chất nào? Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra (nếu có).

Câu 11. [CD - SGK] Để tái chế nhôm, người ta có thể sử dụng phế liệu kim loại như vỏ của các lon, hộp chứa nước giải khát hay thực phẩm. Phế liệu này còn lẫn các tạp chất là các hợp chất hữu cơ và vô cơ (có trong nhãn, mác in hoặc sơn trên vỏ lon, hộp). Phế liệu được cắt, băm nhỏ rồi cho vào lò nung đến khi chảy lỏng. Phần lớn các tạp chất biến thành xỉ lỏng, nổi lên trên, được vớt ra khỏi lò. Phần còn lại trong lò là nhôm tái chế ở trạng thái nóng chảy.

(a) Nêu lợi ích của việc cắt, băm nhỏ phế liệu nhôm trước khi nung chảy.

(b) Theo em, có nên dùng nhôm tái chế theo mô tả trên để chế tạo dụng cụ nhà bếp (xoong, chảo, thau,...), dụng cụ y tế không? Vì sao?

❖ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

1. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

♦ Mức độ BIẾT

Câu 1. [CD - SBT] Trong vỏ Trái Đất, những kim loại nào sau đây tồn tại chủ yếu dưới dạng đơn chất.

A. Ag, Au.

B. Zn, Fe.

C. Mg, Al.

D. Na, Ba.

Câu 2. [CTST - SBT] Nguyên tắc tách kim loại là

A. khử ion kim loại.

B. oxi hóa ion kịm loại thành nguyên tử.

C. khử nguyên tử kim loại thành ion.

D. oxi hóa nguyên tử kim loại thành ion.

Câu 3. [CTST - SBT] Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp thủy luyện?

A. Cu.

B. Na.

C. Ca.

D. Mg.

Câu 4. (C.12) Kim loại nào sau đây điều chế được bằng phương pháp thủy luyện?

A. Mg.

B. Ca.

C. Cu.

D. K.

Câu 5. [QG.20 - 201] Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp thủy luyện?

A. Na.

B. Ba.

C. Mg.

D. Ag.

Câu 6. (QG.19 - 202) Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy?

A. Fe.

B. Na.

C. Cu.

D. Ag.

Câu 7. (QG.17 - 201) Trong công nghiệp, kim loại nào sau đây chỉ được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy?

A. Fe.

B. Cu.

C. Mg.

D. Ag.

Câu 8. (A.09) Dãy các kim loại đều có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch muối của chúng là:

A. Fe, Cu, Ag.

B. Mg, Zn, Cu.

C. Al, Fe, Cr.

D. Ba, Ag, Au.

Câu 9. (QG.19 - 203) Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện với chất khử là CO?

A. Ca.

B. K.

C. Cu.

D. Ba.

Câu 10. [MH1 - 2020] Trong công nghiệp, kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện?

A. Mg.

B. Fe.

C. Na.

D. Al.

Câu 11. [QG.23 - 201] Kim loại Fe được điều chế trực tiếp từ Fe₂O₃ bằng phương pháp

A. thủy luyện.

B. điện phân dung dịch.

C. nhiệt luyện.

D. điện phân nóng chảy.

Câu 12. [QG.21 - 202] Ở nhiệt độ cao, H₂ khử được oxide nào sau đây?

A. CaO.

B. K₂O.

C. Na₂O.

D. CuO.

Câu 13. [QG.21 - 203] Ở nhiệt độ cao, CO khử được oxide nào sau đây?

A. CaO.

B. Fe₂O₃.

C. Na₂O.

D. K₂O.

Câu 14. Ở nhiệt độ cao, khí CO khử được các oxit nào sau đây?

A. Fe₂O₃ và CuO.

B. Al₂O₃ và CuO.

C. MgO và Fe₂O₃.

D. CaO và MgO.

Câu 15. [CTST - SBT] Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy?

A. Fe.

B. Na.

C. Cu.

D. Ag.

Câu 16. [CTST - SBT] Phương pháp chung để điều chế các kim loại Na, Ca, Al trong công nghiệp là

A. điện phân dung dịch.

B. điện phân nóng chảy.

C. nhiệt luyện.

D. thủy luyện.

Câu 17. [KNTT - SBT] Chất nào dưới đây là thành phần chính của quặng hematite?

A. Iron(II) oxide.

B. Iron(III) oxide.

C. Iron.

D. Iron(II) sulfide.

Câu 18. [KNTT - SBT] Kim loại nào sau đây thường có ở dạng đơn chất trong tự nhiên?

A. Đồng.

B. Kẽm.

C. Vàng.

D. Sắt.

Câu 19. [KNTT - SBT] Kim loại nào sau đây có thể được điều chế từ hợp chất của nó bằng cách chỉ

dùng nhiệt (đun nóng)?

A. Bạc.

B. Nhôm.

C. Sắt.

D. Kẽm.

Câu 20. [KNTT - SBT] Phương pháp thích hợp để điều chế Mg từ MgCl₂, là

A. dùng kali khử ion Mg²⁺ trong dung dịch.

B. điện phân MgCl, nóng chảy.

C. điện phân dung dịch MgCl₂.

D. nhiệt phân MgCl₂.

Câu 21. [KNTT - SBT] Phương pháp nào sau đây có thể tách được sodium kim loại?

A. Nung nóng mạnh quặng sodium trong không khí.

B. Nung nóng quặng sodium với carbon.

C. Điện phân nước muối.

D. Điện phân muối sodium chloride nóng chảy.

Câu 22. [CTST - SBT] Trong công nghiệp, kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là

A. Mg.

B. Fe.

C. Na.

D. Al.

Câu 23. [CTST - SBT] Dãy gồm các kim loại có thể điều chế được bằng phương pháp nhiệt luyện là

A. Al, Na, Ba.

B. Ca, Ni, Zn.

C. Mg, Fe, Cu.

D. Fe, Cr, Zn.

Câu 24. [CTST - SBT] Trong công nghiệp, Mg có thể được điều chế bằng cách nào dưới đây?

A. Điện phân nóng chảy MgCl₂.

B. Cho kim loại Zn vào dung dịch MgCl₂.

C. Điện phân dung dịch MgSO₄.

D. Cho kim loại Na vào dung dịch Mg(NO₃)₂.

Câu 25. [KNTT - SBT] Trong công nghiệp, nhôm được tách ra từ quặng bauxite bằng cách nào sau đây?

A. Nung nóng quặng bauxite.

B. Nung nóng quặng bauxite với carbon.

C. Nung nóng quặng bauxite với hydrogen.

D. Điện phân nóng chảy quặng bauxite.

................................

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Hóa học lớp 12 các chủ đề hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 12 sách mới các môn học