Đề bài
a] Từ \[Fe\], hãy trình bày 3 phương pháp điều chế trực tiếp muối \[FeS{O_4}\]. Viết các phương trình hóa học.
b] Từ hỗn hợp \[Ag\] và \[Cu\],hãy trình bày 3 phương pháp hóa học tách riêng \[Ag\] và \[Cu\]. Viết các phương trình hóa học.
Lời giải chi tiết
a] 3 phương pháp điều chế muối \[FeS{O_4}\]từ \[Fe\]
\[\eqalign{
& Fe + {H_2}S{O_{4\text{ loãng}\,\,}} \to FeS{O_4} + {H_2} \uparrow \cr
& Fe + F{e_2}{[S{O_4}]_3} \to 3FeS{O_4}. \cr
& Fe + CuS{O_4} \to FeS{O_4} + Cu \downarrow \cr} \]
b] 3 phương pháp hóa học tách riêng \[Ag\] và \[Cu\] ra khỏi hỗn hợp \[Ag\] và \[Cu\].
+ Phương pháp 1:
- Hòa tan hỗn hợp vào dung dịch \[HN{O_3}\]loãng dư thu được dung dịch.
\[\eqalign{
& 3Cu + 8HN{O_3} \to 3Cu{[N{O_3}]_2} + 2NO \uparrow + 4{H_2}O \cr
& 3Ag + 4HN{O_3} \to 3AgN{O_3} + NO \uparrow + 2{H_2}O \cr} \]
- Cô cạn dung dịch, nhiệt phân hỗn hợp muối thu được chất rắn.
\[\eqalign{
& 2AgN{O_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow 2Ag + {O_2} \uparrow + 2N{O_2} \uparrow \cr
& 2Cu{[N{O_3}]_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow 2CuO + {O_2} \uparrow + 4N{O_2} \uparrow \cr} \]
- Hòa tan chất rắn thu được \[[CuO, Ag]\] vào dung dịch \[HCl\] dư lọc thu được chất rắn \[Ag\] và dung dịch \[CuCl_2\]. Tiến hành điện phân dung dịch \[CuCl_2\]thu được \[Cu\].
\[\eqalign{
& CuO + 2HCl \to CuC{l_2} + {H_2}O. \cr
& CuC{l_2}\buildrel {đpdd} \over
\longrightarrow Cu + C{l_2}. \cr} \]
+ Phương pháp 2:
- Đốt hỗn hợp bằng \[O_2\], \[Cu\] phản ứng còn \[Ag\] thì không:
\[2Cu + {O_2} \to 2CuO\]
- Hòa tan hỗn hợp chất rắn sau phản ứng vào dung dịch \[HCl\] dư lọc thu được chất rắn \[Ag\] và dung dịch \[CuCl_2\]. Tiến hành điện phân dung dịch \[CuCl_2\]thu được \[Cu\].
\[CuO + 2HCl \to CuC{l_2} + {H_2}O\,;\,CuC{l_2}\buildrel {đpdd} \over
\longrightarrow Cu + C{l_2}\]
+ Phương pháp 3:
- Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch \[FeCl_3\]dư, \[Cu\] tan, dư lọc thu được chất rắn \[Ag\] và dung dịch chứa \[CuCl_2;FeCl_2\] và \[FeCl_3\]dư.
\[Cu + 2FeC{l_3} \to 2FeC{l_2} + CuC{l_2}\]
- Cho dung dịch \[NH_3\]từ từ vào dung dịch thu được ở trên cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa, lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch chứa phức đồng \[[Cu{[N{H_3}]_4}]{\left[ {OH} \right]_2}\].
\[\eqalign{
& FeC{l_2} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to Fe{[OH]_2} \downarrow + 2N{H_4}Cl. \cr
& FeC{l_3} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to Fe{[OH]_3} \downarrow + 3N{H_4}Cl \cr
& CuC{l_2} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to Cu{[OH]_2} \downarrow + 2N{H_4}Cl \cr
& Cu{[OH]_2} + 4N{H_3} \to \left[ {Cu{{\left[ {N{H_3}} \right]}_4}} \right]{\left[ {OH} \right]_2}. \cr} \]
- Cho phức đồng tác dụng với dung dịch \[HCl\], thu dung dịch, tiến hành điện phân dung dịch thu được \[Cu\].
\[CuC{l_2}\buildrel {đpdd} \over
\longrightarrow Cu + C{l_2}\]