Bài viết này các em sẽ vận dụng kiến thức lý thuyết ở trên để giải một số bài tập điều chế kim loại: Giải bài tập 1, 2, 3, 4, 5, 6 trang 98 SGK Hóa 12 bài 21, qua đó rèn luyện được kỹ năng giải bài tập đồng thời giúp ghi nhớ kiến thức lý thuyết tốt hơn.
* Bài 1 trang 91 SGK Hóa 12: Trình bày cách để
– Điều chế Ca từ CaCO3.
– Điều chế Cu từ CuSO4
Viết phương trình hoá học của các phản ứng.
> Giải bài 1 trang 91 SGK Hóa 12: Tr
+ Điều chế Ca từ CaCO3: Điện phân nóng chảy muối halogenua khan
Phương trình phản ứng:
CaCO3 + HCl CaCl2 + CO2↑ + H2O
CaCl2 Ca + Cl2
+ Điều chế Cu từ CuSO4: Có thể dùng phương pháp: Điện phân dung dịch, thủy luyện, nhiệt luyện
Cách 1: Phương pháp thủy luyện:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓
Cách 2: Phương pháp điện phân dung dịch:
2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2
Cách 3: Nhiệt luyện:
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
Cu(OH)2 CuO + H2O
CuO + H2 Cu + H2O
* Bài 2 trang 98 sgk Hóa 12: Từ Cu(OH)2, MgO, Fe2O3 hãy điều chế các kim loại tương ứng bằng phương pháp thích hợp. Viết phương trình hóa học của phản ứng.
> Giải bài 2 trang 98 SGK Hóa 12:
* Từ Cu(OH)2 điều chế Cu
Cu(OH)2 CuO + H2O
CuO + H2 → Cu + H2O
* Từ MgO điều chế Mg
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
MgCl2 Mg + Cl2
* Từ Fe2O3 điều chế Fe
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
* Bài 3 trang 98 SGK Hóa 12: Một loại quặng sắt chứa 80% Fe2O3 và 10% SiO2. Hàm lượng các nguyên tử Fe và Si trong quặng này là :
A. 56% Fe và 4,7% Si
B. 54% Fe và 3,7% Si
C. 53% Fe và 2,7% Si
D. 52% Fe và 4,7% Si
* Giải bài 3 trang 98 sgk hóa 12:
* Đáp án: A. 56% Fe và 4,7% Si
– Giả sử có 100 gam quặng sắt, khối lượng Fe2O3 là 80 gam và khối 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 cho Si , %Si = 4,7%
* Bài 4 trang 98 sgk hóa 12: Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp gồm CuO, FeO, Fe3O4, Fe2O3,Fe, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (đktc). Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là :
A. 28g. B. 26g.
C. 24g. D. 22g.
> Giải bài 4 trang 98 sgk hóa 12:
* Đáp án: B. 26g
– Theo bài ra, ta có: nCO = 5,6/22,4 = 0,25 mol
– Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
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 dòng điện cường độ 3A. Sau khi 1930 giây điện phân thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam.
a) Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra tại mỗi điện cực và phương trình hóa học chung của sự điện phân.
b) Xác định tên kim loại.
> Giải bài 5 trang 98 sgk hóa 12:
a) Phương trình hoá học của phản ứng (kim loại là M hoá trị II) nên:
– Tại catot (-): M2+ + 2e → M
– Tại anot (+): 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
2MSO4 + 2H2O 2M + 2H2SO4 + O2
– Theo định luật Faraday ta có khối lượng thoát ra ở điện cực là:
m = 64 ≡ Cu
⇒ Kim loại là Cu
* Ở công thức 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)
