Bài tập Điều chế kim loại: Giải bài 1, 2, 3, 4, 5 trang 98 SGK Hoá 12 bài 21

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 $\to$ 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 n_Fe2O3 = 80/160 = 0,5(mol).

⇒ n_Fe = 2.n_Fe2O3 = 2.0,5 = 1(mol)

⇒ m_Fe = 1.56 = 56(g)

⇒ %m_Fe = (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: n_CO = 5,6/22,4 = 0,25 mol

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

 30 + m_CO = m + m_CO2 

⇒ 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)