Nguyên tắc điều chế kim loại là gì?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Nguyên tắc điều chế kim loại

- Trong tự nhiên chỉ có một số ít kim loại ở trạng thái tự do, hầu hết các kim loại đều tồn tại dưới dạng ion trong các hợp chất hóa họ. Muốn chuyển hóa những ion này thành kim loại ta thực hiện quá trình khử ion kim loại:

   Mⁿ⁺ + ne → M

- Có 3 phương pháp điều chế kim loại.

1) Phương pháp thủy luyện

- Phương pháp thủy luyện (còn gọi là phương pháp ướt) được dùng điều chế những kim loại có tính khử yếu, như Cu, Hg, Ag, Au,...

2) Phương pháp nhiệt luyện

- Phương pháp nhiệt luyện được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp dùng để điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb,...

- Với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng đã thu được kim loại mà không cần thiết phải khử bằng các tác nhân khác

3) Phương pháp điện phân

- Điều chế kim loại có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al, ... bằng cách điện phân các hợp chất ( muối, bazơ, oxit) nóng chảy của chúng.

- Thí dụ: Điều chế kim loại kẽm bằng phương pháp điện phân dung dịch kẽm sunfat với điện cực trơ.

Nung nóng kali nitrat KNO3, chất này bị phân hủy tạo thành kali nitrit KNO2 và O2. Tính khối lượng KNO3 cần dùng để điều chế được 2,4 gam O2. Biết hiệu suất phản ứng đạt 85%.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Số mol O₂ bằng 2,4 : 32 = 0,075 mol

2KNO₃ --t0-->  2KNO₂ + O₂

2 ← 1 mol

0,15 ← 0,075 mol

Khối lượng KNO₃ theo lý thuyết là: mlt = 0,15.101 = 15,15 gam.

Khối lượng KNO₃ thực tế cần dùng là: m_tt = (m_lt.100%)/H = 17,8g

Phản ứng hóa học

Cơ bản - Trắc nghiệm

Đáp án:

• Câu A. 2

• Câu B. 5

• Câu C. 3

• Câu D. 4

Hãy giải thích : a. Khi điện phân KCl nóng chảy và khi điện phân dung dịch KCl thì sản phẩm thu được là khác nhau. b. Khi điện phân dung dịch KNO3, dung dịch H2SO4 thì sản phẩm thu được là giống nhau.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a, *Điện phân KCl nóng chảy

Catot(-) ← KCl nóng chảy → Anot(+)

K+           Cl^-

K⁺ + e → K

2Cl^- → Cl₂ + 2e

Phương trình điện phân: 2KCl ----đpnc--> 2K + Cl2

* Điện phân dung dịch KCl

Catot(-) ← KCl dung dịch → Anot(+)

K⁺ ,H₂O         Cl^-,H₂O

2H₂O +2e → H₂ + 2OH^-(dd)

2Cl^- → Cl₂ + 2e

Phương trình điện phân: 2KCl + 2H2O --đpdd--> 2KOH + H2 + Cl2

Sự khác nhau về sản phẩm điện phân KCl nóng chảy và dung dịch KCl trong nước là quá trình khử ion K+ và khử H₂O tương ứng.

b. * Điện phân dung dịch KNO₃

Catot(-) ← KNO₃ dung dịch → Anot(+)

K⁺ ,H₂O         NO₃^-, H₂O

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-(dd)

2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

Phương trình điện phân: 2H2O --đpdd KNO3--> 2H2 + O2

*Điện phân dung dịch H₂SO₄

Catot(-) ← KCl dung dịch → Anot(+)

H⁺ ,H₂O         SO₄^2-, H₂O

2H⁺ + 2e → H₂         2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

Phương trình điện phân: 2H2O --đpdd H2SO4--> 2H2 + O2

Sự giống nhau về sản phẩm điện phân KNO₃ và dung dịch H₂SO₄ trong nước là vì thực chất đều là phản ứng điện phân nước.

Bài toán Mg tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng

Cơ bản - Trắc nghiệm

Đáp án:

• Câu A. 2,24.

• Câu B. 3,36.

• Câu C. 4,48.

• Câu D. 5,60.