I. Nguyên tắc
Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử.
${M^{n + }} + ne \to M$
II. Phương pháp
1. Phương pháp nhiệt luyện
Là phương pháp khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO, H hoặc các kim loại hoạt động.
Phương pháp này được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp. Chất khử hay được sử dụng là cacbon.
2. Phương pháp thủy luyện
Cơ sở của phương pháp này là dùng những dung dịch thích hợp như dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN,... để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn,...
3. Phương pháp điện phân
- Điện phân hợp chất nóng chảy
Là phương pháp khử ion kim loại bằng dòng điện.
- Điện phân dung dịch
Là phương pháp điện phân dung dịch muối của kim loại.
- Tính lượng chất thu được ở các điện cực
Dựa vào công thức biểu diễn định luật Farađây, có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở điện cực: $m = \frac{{AIt}}{{nF}}$, trong đó
m : Khối lượng chất thu được ở điện cực [gam].
A : Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực.
n : Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận.
I : Cường độ dòng điện [ampe].
t : Thời gian điện phân [giây].
F : Hằng số Farađây [F = 96 500].
Page 2
SureLRN
Phương pháp thủy luyện trong điều chế kim loại là gì?
Phương pháp thủy luyện trong điều chế kim loại là gì? -
Câu hỏi: Phương pháp thuỷ luyện trong điều chế kim loại là gì?
Câu trả lời:
Phương pháp thủy luyện hay còn gọi là phương pháp ướt dùng để điều chế các kim loại có khả năng phản ứng hóa học thấp như Au, Ag, Hg, Cu ...
Cơ sở của phương pháp này là sử dụng các dung dịch thích hợp, chẳng hạn như H. dung dịch2VÌ THẾ4, NaOH, NaCN… để hòa tan kim loại hoặc hợp chất kim loại và tách ra khỏi phần không tan trong quặng. Khi đó các ion kim loại trong dung dịch bị khử bởi một kim loại có tính khử mạnh hơn, chẳng hạn như Fe, Zn, v.v.
- Phạm vi sử dụng: thường dùng trong phòng thí nghiệm để điều chế các kim loại sau đây Mg [thường là kim loại yếu].
Ví dụ 1:
Người ta điều chế Ag bằng cách nghiền bạc sunfua Ag. quặng2S được xử lý bằng dung dịch NaCN, sau đó lọc để thu được dung dịch muối phức bạc:
Ag2S + 4NaCN → 2Na[Ag[CN]2] + Na2S
Khi đó, ion Ag + trong phức chất bị kim loại Zn khử:
Zn + 2Na[Ag[CN]2] → Na2[Zn[CN]4] + 2Ag
Ví dụ 2:
Vàng có lẫn trong đá có thể tan dần trong dung dịch NaCN có oxi của không khí, thu được dung dịch muối phức của vàng:
4Au + 8NaCN + O2 + 2 NHÀ Ở2O → 4Na[Au[CN]2] + 4NaOH
Khi đó, các ion Au3+ trong phức chất bị kim loại Zn khử:
Zn + 2Na[Au[CN]2] → Na2[Zn[CN]4] + 2Au
Cách giải các bài tập điều chế kim loại bằng Phương pháp luyện kim?
* Một số lưu ý cần nhớ:
Cơ sở của phương pháp này là sử dụng các dung môi thích hợp như H. dung dịch2VÌ THẾ4, NaOH, NaCN, ... để hòa tan kim loại hoặc hợp chất kim loại và tách ra khỏi phần không tan trong quặng. Sau đó khử các ion kim loại này bằng các kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn, ...
Ví dụ: Dùng Fe để khử ion Cu2+ trong dung dịch muối đồng.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu¯
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu¯
* Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Cho thanh sắt Fe vào dung dịch X chứa 0,1 mol AgNO3 và 0,2 mol Cu [NO3]2. Khi thấy thanh kim loại tăng lên 8,8 gam thì dừng lại. Tính khối lượng kim loại bám vào thanh sắt
Hướng dẫn giải chi tiết:
NAg + = 0,1 mol; NCu2 + = 0,2 mol
Nếu Ag+ Hoàn thành câu trả lời:
Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag
0,05 0,1 → 0,1
=> mđược tăng lương = 0,1108 - 0,05,56 = 8
=> Ag+ phản ứng quá mức; Cu2+ 1 phần phản ứng
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
x → x → x
=> mđược tăng lương = 64x - 56x = 8x
=> tổng khối lượng tăng trong hai phản ứng là:
mđược tăng lương = 8 + 8x = 8,8 => x = 0,1 mol
=> mkim loại bám vào = mAg + mCu = 17,2 gam
Ví dụ 2: Cho 0,56 gam bột sắt vào 100 ml dung dịch AgNO. dung dịch3 0,3M và Cu [NO3]2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam chất rắn X. Giá trị của m là
Hướng dẫn giải chi tiết:
NFe = 0,01 mol; nAgNO3 = 0,03 mol; nCu [KHÔNG3]2 = 0,05 mol
Tôi nhìn thấye Fe cho tối đa = 0,01,3 = 0,03 mol = ne Ag + nhận được tối đa
=> Fe phản ứng hết với Ag, tạo thành Fe3+ và Ag
=> nAg = nAgNO3 = 0,03 mol => m = 0,03.108 = 3,24 gam
Ví dụ 3: Cho m gam Zn vào dung dịch chứa 0,15 mol FeCl.3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,92 gam chất rắn. Giá trị của m là:
Hướng dẫn giải chi tiết:
NFeCl3 = 0,15mol => mFe max spawn = 0,15. 56 = 8,4 gam> 3,92 gam
=> chất rắn chỉ có Fe, còn Zn đã phản ứng hết
NFe = 3,92 / 56 = 0,07 mol
FeCl3 phản ứng với Zn tạo thành Fe [0,07 mol] và FeCl2 [0,15 - 0,07 = 0,08 mol]
Bảo mật e: 2nZn = 3nFe + nFeCl2 => nZn = 0,145 mol
=> m = 9,425 gam
Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội
Chuyên mục: Lớp 12, Hóa 12
Phương pháp thủy luyện là phương pháp dùng kim loại có tính khử mạnh để khử ion kim loại khác trong hợp chất nào:
A.
B.
C.
D.
Câu hỏi mới nhất
Xem thêm »
-
-
-
-
-
-
-
-
Cho X là axit cacboxylic đơn chức, mạch hở, Y là ancol no, đa chức, mạch hở. Đun hỗn hợp gồm 2,5 mol X, 1 mol Y với xúc tác H2SO4 đặc [giả sử chỉ xảy ra phản ứng este hóa giữa X và Y] thu được 2,5 mol hỗn hợp E gồm X, Y và các sản phẩm hữu cơ [trong đó có chất Z chỉ chứa nhóm chức este]. Tiến hành các thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Cho 0,5 mol E tác dụng với Na dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được 0,35 mol khí H2.
Thí nghiệm 2: Cho 0,5 mol E vào dung dịch brom dư thì có tối đa 0,5 mol Br2 tham gia phản ứng cộng.
Thí nghiệm 3: Đốt cháy hoàn toàn 0,5 mol E cần vừa đủ 2,95 mol khí O2 thu được CO2 và H2O. Biết có 12% axit X ban đầu đã chuyển thành Z. Phần trăm khối lượng của Z trong E là -
-