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 nhiệt luyện là phương pháp dùng chất k...
Câu hỏi: Phương pháp nhiệt luyện là phương pháp dùng chất khử như C, Al, CO, H2 ở nhiệt độ cao để khử ion kim loại trong hợp chất. Hợp chất đó là:
A. oxit kim loại.
B. dung dịch muối.
C. hidroxit kim loại.
D. muối rắn.
Đáp án
A
Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm
Đề thi thử THPT QG môn Hóa lần 2 năm 2019 - Trường THPT Nguyễn Trung Thiên, Hà Tĩnh
Lớp 12 Hoá học Lớp 12 - Hoá học
1. Phương pháp nhiệt luyện trong điều chế kim loại là gì?
- Nguyên tắc của phương pháp nhiệt luyện là dùng chất khử C, CO, H2, Al, NH3... khử oxit kim loạisau Alở nhiệt độ cao thành kim loại đơn chất.
- Phương pháp này thường dùng để điều chế các kim loại trung bình [với các kim loại yếu chỉ cần đun nóng oxit đã tự phân hủy thành kim loại và oxi].
Ví dụ:
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 kim loại kiềm thổ làm chất khử đều phải thực hiện trong môi trường khí trơ hoặc chân không
- Trường hợp quặng là sunfua kim loại như Cu2S, ZnS, FeS2…thì phải chuyển sunfua kim loại thành oxit kim loại. Sau đó khử oxit kim loại bằng chất khử thích hợp Ví dụ với ZnS:
2ZnS + 3O2→2ZnO + 2SO2
ZnO + C→Zn + CO
- Đối với kim loại khó nóng chảy như Cr, người ta dùng Al làm chất khử [phản ứng nhiệt nhôm]. Phản ứng nhiệt nhôm tỏa nhiệt mạnh, lượng nhiệt tạo ra được sử dụng để đun nóng chảy Cr2O3, nhờ vậy giảm được chi phí cho nhiên liệu:
Cr2O3+ 2Al→2Cr + Al2O3
- Đối với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng thu được kim loại mà không cần dùng chất khử
HgS + O2→Hg + SO2
Mục lục nội dung
2. Phương pháp giải bài tập Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện
2. Phương pháp giải bài tập Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện
* Một số lưu ý cần nhớ
- Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện là điều chế kim loại bằng cách khử oxi kim loại bằng H2, CO, C, Al.
=> Đây là phương pháp điều chế kim loại trung bình [đứng từ Zn trong dãy hoạt động trở đi]
Để làm được tốt dạng bài tập này, các em cần áp dụng linh loạt các định luật bảo toàn electron, bảo toàn điện tích và bảo toàn khối lượng.
* Một số ví dụ điển hình
Ví dụ 1:Khử hoàn toàn m gam Fe2O3cần vừa đủ 4,704 lít khí CO [đktc]. Giá trị của m là
Hướng dẫn giải chi tiết:
Khi oxit bị khử bởi CO:
nO[oxit]= nCO= 4,704/22,4 = 0,21 mol
BTNT "O": 3nFe2O3= nO[oxit]= 0,21
=> nFe2O3= 0,07 mol
=> m = 160.0,07 = 11,2 gam
Ví dụ 2:Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3. Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m g hỗn hợp X nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64 g chất rắn A và 11,2 lít khí B [đktc] có tỉ khối so với hiđro là 20,4. Giá trị của a là
Hướng dẫn giải chi tiết:
Giả sử:nCO = x[mol];nCO2 = y[mol];nCO = x[mol]; nCO2 = y[mol]
Ta có hệ phương trình:
Ví dụ 3:Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam Fe2O3nung nóng. Sau một thời gian thu được 10,44 gam chất rắn X gồm Fe, FeO, Fe2O3và Fe3O4. Hòa tan hết X trong dung dịch HNO3đặc, nóng thu được 4,368 lít NO2[sản phẩm khử duy nhất ở đktc]. Giá trị của m là
Hướng dẫn giải chi tiết:
nNO2= 0,195 mol
Xét toàn bộ quá trình chỉ có CO cho e [tạo CO2] và HNO3nhận e [tạo NO2]
Bảo toàn e: 2.nCO= nNO2 => nCO= 0,0975 mol
=> nCO2 = nCO= 0,0975 mol
Bảo toàn khối lượng: mCO+ mFe2O3= mCO2+ mhh oxit
=> mFe2O3= 0,0975.44 + 10,44 – 0,0975.28 = 12 gam
19/05/2022 37
A.oxit kim loại.
Đáp án chính xác
Đáp án đúng là: A
Phương pháp nhiệt luyện là phương pháp dùng chất khử như CO, C, H2, Al để khử ion kim loại trong oxit kim loại.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Cho biết Cr [Z = 24]. Vị trí của Cr trong bảng tuần hoàn là
Xem đáp án » 19/05/2022 28
Thành phần chính của quặng hematit đỏ là
Xem đáp án » 19/05/2022 25
Mưa axit chủ yếu là do những chất sinh ra trong quá trình xản xuất công nghiệp nhưng không được xử lý triệt để. Đó là những chất nào sau đây ?
Xem đáp án » 19/05/2022 25
Vôi sống được sử dụng trong xử lý nước và nước thải để làm giảm độ chua, để loại bỏ các tạp chất phốtphatvà các tạp chất khác; trong nông nghiệp để cải thiện độ chua của đất. Nó là chất khử nước và được sử dụng để làm tinh khiết axít citric, glucoza, các thuốc nhuộmvà làm chất hấp thụ CO2. Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất đồ gốm, xi măng, sơnvà công nghiệp thực phẩm, …Công thức hóa học của vôi sống là
Xem đáp án » 19/05/2022 23
Kali đicromat tác dụng với HCl đặc theo phương trình hóa học sau:
K2Cr2O7+ 14HCl → 2KCl + 2CrCl3+ 3Cl2+ 7H2O.
Thể tích khí clo thu được là bao nhiêu lít [đktc] nếu tiến hành khử hết 19,11 gam K2Cr2O7?
Xem đáp án » 19/05/2022 23
Sau tiết thực hành hóa học, trong nước thải phòng thực hành có chứa các ion: Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+, Hg2+,... Dùng chất nào sau đây có thể xử lí sơ bộ nước thải nêu trên?
Xem đáp án » 19/05/2022 22
Hiện tượng Trái Đất nóng lên do hiệu ứng nhà kính chủ yếu do chất nào sau đây?
Xem đáp án » 19/05/2022 20
Hấp thụ hoàn toàn 5,6 lít khí CO2[ở đktc] vào dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch X. Khối lượng muối tan có trong dung dịch X là
Xem đáp án » 19/05/2022 20
Nguyên tử Fe có Z = 26, cấu hình electron của Fe là
Xem đáp án » 19/05/2022 19
Cho sơ đồ phản ứng: KHCO3+ KOH
Xem đáp án » 19/05/2022 19
Để bảo quản dung dịch Fe2+ người ta thường cho vào dung dịch Fe2+ một lượng
Xem đáp án » 19/05/2022 19
Cho m gam hỗn hợp Na và Al có tỉ lệ mol 3 : 5 vào nước dư thu được 13,44 lít khí H2[đktc] và một chất rắn không tan. Giá trị của m là
Xem đáp án » 19/05/2022 19
Chất nào sau đây là một hidroxit lưỡng tính?
Xem đáp án » 19/05/2022 18
Cr2O3là một oxit
Xem đáp án » 19/05/2022 18
Những người làm việc trong các hầm mỏ có thể bị ngạt thở do một loại khí X gây ra. Khí này kết hợp với Hemolobin trong máu gây cản trở sự vận chuyển khí oxi cho quá trình hô hấp. Nếu lượng khí này nhiều sẽ gây tử vong. Khí X là
Xem đáp án » 19/05/2022 17