Như những em vẫn biết kim loại đóng vai trò quan trọng đặc biệt trong đời sống thức tế, các nguyên tố kim loại cũng chỉ chiếm hơn 80% trong bảng tuần hoàn hệ thống các nguyên tố
Vậy làm thế nào để pha chế được kim loại, có bao nhiêu phương pháp để pha chế kim loại, các phương thức điều chế kim loại có nên đều như thể nhau hay không, bọn họ cùng tò mò qua bài viết này.
Bạn đang xem: Điều chế kim loại kiềm
I. Nguyên lý điều chế kim loại
Bạn sẽ xem: phương pháp điều chế kim loại và bài tập về điều chế kim loại – hoá 12 bài 21
– qui định chung là khử ion kim loại thành kim loại
Mn+ + ne → M
II. Một số phương thức điều chế kim loại
– Tuỳ trực thuộc vào độ hoạt động hoá học của sắt kẽm kim loại mà bạn ta sử dụng phương pháp điều chế phù hợp
1. Phương thức nhiệt luyện
– Nguyên tắc: dùng chất khử CO, C, Al, H2 khử oxit sắt kẽm kim loại ở ánh nắng mặt trời cao.
– Phạm vi sử dụng: hay được dùng trong công nghiệp với kim loại sau Al như Zn, Fe, Sn, Pb,…
* Ví dụ:
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
PbO + C Pb + CO
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
WO3 + 3H2 W + 3H2O
TiCl4 + 4Na Ti + 4NaCl
V2O5 + 5Ca 2V + 5CaO
– các phản ứng dùng kim loại kiềm và sắt kẽm kim loại kiềm thổ làm hóa học khử đa số phải thực hiện trong môi trường khí trơ hoặc chân không.
– Trường phù hợp quặng là sunfua sắt kẽm kim loại như Cu2S, ZnS, FeS2,… thì bắt buộc chuyển sunfua sắt kẽm kim loại thành oxit kim loại. Tiếp nối khử oxit sắt kẽm kim loại bằng chất khử ưng ý hợp, lấy một ví dụ với ZnS:
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2
ZnO + C → Zn + CO
– Đối với sắt kẽm kim loại khó rét chảy như Cr, fan ta dùng Al làm chất khử (phản ứng nhiệt độ nhôm). Bội phản ứng sức nóng nhôm tỏa nhiệt độ mạnh, lượng nhiệt tạo nên được thực hiện để đun cho nóng chảy Cr2O3, dựa vào vậy bớt được túi tiền cho nhiên liệu:
Cr2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3
– Đối cùng với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ việc đốt cháy quặng cũng thu được kim loại mà không nên dùng hóa học khử:
HgS + O2 → Hg + SO2
2. Cách thức thủy luyện
– Nguyên tắc: dùng dung dịch thích hợp (HCl, HNO3, H2SO4, NạOH, NACN,…) phối hợp nguyên liệu kế tiếp lấy sắt kẽm kim loại mạnh (không rã trong nước) đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch của nó.
– Phạm vi sử dụng: thường dùng trong phòng thí nghiệm để điều chế những kim nhiều loại sau Mg (thường là sắt kẽm kim loại yếu).
* lấy ví dụ 1: Người ta điều chế Ag bằng phương pháp nghiền bé dại quặng bội bạc sunfua Ag2S, xử lí bởi dung dịch NaCN, rồi lọc nhằm thu được dung dịch muối phức bạc:
Ag2S + 4NaCN → 2Na
– Sau đó, ion Ag+ trong phức được khử bằng kim loại Zn:
Zn + 2Na
* ví dụ như 2: Vàng lẫn trong khu đất đá có thể hòa tan dần dần trong hỗn hợp NaCN cùng với oxi của không khí, được hỗn hợp muối phức của vàng:
4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na
– Sau đó, ion Au3+ trong phức được khử bằng sắt kẽm kim loại Zn:
Zn + 2Na
3. Phương thức điện phân
a) Điện phân lạnh chảy
– Nguyên tắc: Dùng cái điện một chiều khử ion sắt kẽm kim loại trong hóa học điện li rét chảy (muối halogenua, oxit, hidroxit).
– Phạm vi sử dụng: hoàn toàn có thể dùng để điều chế toàn bộ các kim loại nhưng thường được sử dụng với kim loại mạnh: K, Na, Mg, Ca, tía và Al.
* Ví dụ: Điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế Al
– sống catot (cực âm): Al3+ + 3e → Al
– sinh hoạt anot (cực dương): 2O2- → O2 + 4e
Al2O3
b) Điện phân dung dịch
– Nguyên tắc: Dùng mẫu điện một chiều khử ion sắt kẽm kim loại yếu trong hỗn hợp muối của nó.
– Phạm vi sử dụng: dùng điều chế những kim nhiều loại yếu.
* Ví dụ: Điện phân hỗn hợp CuCl2 để điều chế Cu
– làm việc catot (cực âm): Cu2+ + 2e → Cu
– ngơi nghỉ anot (cực dương): 2Cl– → Cl2 + 2e
CuCl2
III. Bài tập Điều chế kim loại
* bài xích 2 trang 98 sgk hóa 12: Từ Cu(OH)2, MgO, Fe2O3 hãy điều chế các kim loại khớp ứng bằng cách thức thích hợp. Viết phương trình chất hóa học của bội phản ứng.
° lời giải bài 2 trang 98 sgk hóa 12:
* Từ Cu(OH)2 pha chế Cu
Cu(OH)2 CuO + H2O
CuO + H2 → Cu + H2O
* tự MgO điều chế Mg
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
MgCl2
* từ Fe2O3 pha chế Fe
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
* bài 3 trang 98 sgk hóa 12: Một một số loại quặng sắt đựng 80% Fe2O3 và 10% SiO2. Hàm lượng các nguyên tử Fe và Si vào quặng này là :
A. 56% Fe cùng 4,7% Si
B. 54% Fe cùng 3,7% Si
C. 53% Fe cùng 2,7% Si
D. 52% Fe và 4,7% Si
° Lời giải bài 3 trang 98 sgk hóa 12:
* Đáp án: A. 56% Fe và 4,7% Si
– trả sử có 100 gam quặng sắt, khối lượng Fe2O3 là 80 gam và trọng lượng SiO2 là 10 gam
– Theo bài ra, số mol Fe2O3 là nFe2O3 = 80/160 = 0,5(mol).
⇒ nFe = 2.nFe2O3 = 2.0,5 = 1(mol)
⇒ mFe = 1.56 = 56(g)
⇒ %mFe = (56/100).100% = 56%
Tương tự tính mang lại Si , %Si = 4,7%
* bài 4 trang 98 sgk hóa 12: Để khử hoàn toàn 30 gam lếu hợp gồm CuO, FeO, Fe3O4, Fe2O3,Fe, MgO phải dùng 5,6 lít khí co (đktc). Trọng lượng chất rắn thu được sau phản bội ứng là :
A. 28g. B. 26g. C. 24g. D. 22g.
° Lời giải bài xích 4 trang 98 sgk hóa 12:
* Đáp án: B. 26g
– Theo bài xích ra, ta có: nCO = 5,6/22,4 = 0,25 mol
– Áp dụng định luật bảo toàn cân nặng ta bao gồm :
30 + mCO = m + mCO2
⇒ m = 30 + 0,25.28 – 0,25.44 = 26 (g)
* bài 5 trang 98 sgk hóa 12: Điện phân (điện cực trơ) dung dịch muối sunfua của một kim loại hóa trị II với cái điện độ mạnh 3A. Sau thời điểm 1930 giây điện phân thấy trọng lượng catot tăng 1,92 gam.
a) Viết phương trình hóa học của phản ứng xẩy ra tại từng điện rất và phương trình chất hóa học chung của sự điện phân.
b) xác minh tên kim loại.
Xem thêm: Cộng Trừ Số Hữu Tỉ Lớp 7 - Giải Toán 7 Bài 2 Cộng, Trừ Số Hữu Tỉ
° Lời giải bài bác 5 trang 98 sgk hóa 12:
a) Phương trình hoá học của phản nghịch ứng (kim các loại là M hoá trị II) nên:
– tại catot (-): M2+ + 2e → M
– tại anot (+): 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
2MSO4 + 2H2O
– Theo định công cụ Faraday ta có trọng lượng thoát ra ngơi nghỉ điện rất là:
=Cu
⇒ kim loại là Cu
* Ở bí quyết trên: A là nguyên tử khối của kim loại,
I là dòng điện chạy qua dung dịch điện phân
t là thời gian điện phân (tính theo s)
F=96500
n là hóa trị của kim loại
m tính bằng gam (g)
Hy vọng với bài viết về phương pháp điều chế kim loại và bài bác tập áp dụng ngơi nghỉ trên hữu ích cho các em. Mọi vướng mắc và góp ý những em hãy nhằm lại comment dưới nội dung bài viết để được hỗ trợ. Trường hợp thấy nội dung bài viết hay hãy say đắm và chia sẻ nhé, chúc những em học hành tốt.