2010 09 01 bai tap dieu che kim loai

ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I. Nguyên tắc điều chế kim loại
Trong thiên nhiên, chỉ có một số ít kim loại như vàng, platin,... tồn tại ở dạng tự do, hầu hết các kim loại
còn lại đều tồn tại ở dạng hợp chất. Trong hợp chất, kim loại tồn tại dưới dạng ion dương Mn+.
Muốn điều chế kim loại, ta phải khử ion kim loại thành nguyên tử.
Vậy : Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử.
Mn+ + ne → M

II. Các phương pháp điều chế kim loại
1. Phương pháp nhiệt luyện
Những kim loại có độ hoạt động trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb được điều chế bằng phương pháp nhiệt
luyện, nghĩa là khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử thông thường như C,
CO, H2.
Thí dụ :

to

PbO + H 2 → Pb + H 2O
to

Fe2 O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Phương pháp này được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp.
Chất khử hay được sử dụng trong công nghiệp là cacbon.
2. Phương pháp thuỷ luyện
Cơ sở của phương pháp này là dùng những dung môi thích hợp như dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN,...
để hoà 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 bằng kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn, ...
Thí dụ : Dùng Fe để khử ion Cu2+ trong dung dịch muối đồng.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓
Hoặc dùng Zn để khử ion Ag+ trong dung dịch muối bạc.

Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag↓
Zn + 2Ag+ → Zn2+ +2Ag↓
3. Phương pháp điện phân
a) Điện phân hợp chất nóng chảy
Những kim loại có độ hoạt động mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al được điều chế bằng phương pháp điện
phân nóng chảy, nghĩa là khử ion kim loại bằng dòng điện.
Thí dụ 1 : Điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế Al.
Ở catot (cực âm) :
Ở anôt (cực dương) :

Al3+ + 3e → Al
2O2- → O2 + 4e
®pnc

2Al2 O3 → 4Al + 3O2
-1-


Điện phân Al2O3 nóng chảy là phương pháp sản xuất nhôm trong công nghiệp.
Thí dụ 2 : Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg.
Ở catot : Mg2+ + 2e → Mg
Ở anot : 2Cl- → Cl2↑ + 2e
®pnc

MgCl2 → Mg + Cl 2 ↑
b) Điện phân dung dịch
Cũng có thể điều chế các kim loại có độ hoạt động trung bình hoặc yếu bằng cách điện phân dung dịch
muối của chúng.
Thí dụ : Điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế Cu.
Ở catot : Cu2+ + 2e → Cu

Ở anot : 2Cl- → Cl2 + 2e
®pdd

CuCl2 → Cu + Cl2
c) Tính lượng chất thu được ở các điện cực
Dựa vào công thức biểu diễn định luật Farađây ta có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở
điện cực :
m=

AIt
trong đó m : Khối lượng chất thu được ở điện cực (gam)
96500n

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)

ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Câu 1. Kim loại có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là
A. Fe

B. Na

C. Ca

D. Ba

Câu 2. Dãy gồm 2 kim loại đều có thể điều chế bằng phương pháp thuỷ luyện là
A. Fe và Ca.

B. Mg và Na.

C. Ag và Cu.

D. Fe và Ba.

Câu 3. Từ các nguyên liệu NaCl, CaCO3, H2O, K2CO3 và các điều kiện cần thiết có đủ, có thể điều chế
được các đơn chất
A. Na , Cl2 , C, H2, Ca, K.

B. Ca , Na , K, C, Cl2, O2.

C. Na , H2 , Cl2, C, Ca, O2.

D. Ca , Na , K , H2 , Cl2 , O2.

Câu 4. Dãy gồm các kim loại được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là
A. Cu, Fe, Zn.

B. Cu, Fe, Mg.

C. Na, Ba, Cu.

-2-

D. Na, Ba, Fe.


Câu 5. Có các kim loại: Cu, Ca, Ba, Ag. Các kim loại chỉ có thể điều chế được bằng phương pháp điện

phân là
A. Ag, Ca.

B. Cu, Ca.

C. Ca, Ba.

D. Ag, Ba.

Câu 6. Hiđro có thể khử các oxit kim loại trong dãy nào sau đây thành kim loại ?
A. CaO, CuO, Fe2O3, MnO2.

B. CuO, Fe2O3, Fe3O4, ZnO.

C. CuO, Fe2O3, Fe3O4, MgO.

D. HgO, Al2O3, Fe3O4, CuO.

Câu 7. Dãy gồm các kim loại có thể điều chế được bằng phương pháp điện phân nóng chảy là :
A. Na, Ca, Al

B. Mg, Fe, Cu.

C. Cr, Fe, Cu.

D. Cu, Au, Ag.

Câu 8. Nung hỗn hợp bột MgO, Fe2O3, PbO, Al2O3 ở nhiệt độ cao rồi cho dòng khí CO (dư) đi qua hỗn
hợp thu được chất rắn gồm :
A. MgO, Fe, Pb, Al2O3.

B. MgO, Fe, Pb, Al. C. MgO, FeO, Pb, Al2O3.

D. Mg, Fe, Pb, Al.

Câu 9. Dãy gồm các kim loại điều chế được bằng phương pháp nhiệt luyện là :
A. Mg, Al, Cu, Fe.

B. Al, Zn, Cu, Ag.

C. Na, Ca, Al, Mg.

D. Zn, Fe, Pb, Cr

Câu 10. Cho các trường hợp sau :
1. Điện phân nóng chảy MgCl2.

2. Điện phân dung dịch ZnSO4

3. Điện phân dung dịch CuSO4

4. Điện phân dung dịch NaCl.

Số trường hợp ion kim loại bị khử thành kim loại là :
A. 1.

B. 2.

C. 3

D. 4.

Câu 11. Từ quặng đolomit (CaCO3. MgCO3) ta phải dùng phương pháp nào và hoá chất nào sau đây để
điều chế kim loại Ca và Mg riêng biệt ?
A. nhiệt phân; H2O; điện phân nóng chảy.

B. nhiệt phân ; H2O ; H2SO4 ; điện phân nóng chảy.

C. nhiệt phân ; HCl ; Điện phân dung dịch.

D. nhiệt phân ; H2O ; HCl ; điện phân nóng chảy.

Câu 12: Hai chất đều không khử được sắt oxit (ở nhiệt độ cao) là
A. Al, Cu.

B. Al, CO.

C. CO2, Cu.

D. H2, C.

Câu 13: Dãy các kim loại đều có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch muối của
chúng là
A. Fe, Cu, Ag.

B. Mg, Zn, Cu.

C. Al, Fe, Cr.

D. Ba, Ag, Au.

Câu 14: Dãy gồm các kim loại được điều chế trong công nghiệp bằng phương pháp điện phân hợp
chất nóng chảy của chúng là
A. Na, Ca, Al.

B. Na, Ca, Zn.

C. Na, Cu, Al.

D. Fe, Ca, Al.

Câu 15: Natri, canxi, nhôm thường được sản xuất trong công nghiệp theo phương pháp nào sau đây ?
A. Điện phân nóng chảy.

B. Điện phân dung dịch.

C. Phương pháp nhiệt luyện.

D. Phương pháp thuỷ luyện.

Câu 16: Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại catot xảy ra
A. sự khử ion Cl − .

B. sự oxi hoá ion Cl − . C. sự oxi hoá ion Na + .

D. sự khử ion Na + .

Câu 17: Cho phương trình hoá học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Trong phản ứng trên xảy ra
-3-

A. sự khử Fe2+ và sự oxi hoá Cu.

B. sự khử Fe2+ và sự khử Cu2 + .

C. sự oxi hoá Fe và sự oxi hoá Cu.

D. sự oxi hoá Fe và sự khử Cu2 + .

Câu 18: Có thể điều chế được Ag nguyên chất từ dung dịch AgNO3 với dung dịch nào sau đây ?
A. Fe(NO3)3.

B. Fe(NO3)2.

C. Al(NO3)3.

D. Mg(NO3)2.

Câu 19: Những kim loại nào sau đây có thể được điều chế từ oxit bằng phương pháp nhiệt luyện nhờ
chất khử CO ?
A. Al, Fe, Cu.

B. Zn, Mg, Pb.

C. Ni, Cu, Ca.

D. Fe, Cu, Ni.

Câu 20: Cho luồng khí H2 (dư) qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe2O3, ZnO, MgO ở nhiệt độ cao. Sau
phản ứng chất rắn còn lại là

A. Cu, Fe, Zn, MgO.

B. Cu, Fe, ZnO, MgO.

C. Cu, Fe, Zn, Mg.

D. Cu, FeO, ZnO, MgO.

-4-


ĐÁP ÁN BÀI TẬP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
1A
11D

2C
12C

3D
13A

4A
14A

5C
15A

-5-

6B

16D

7A
17D

8A
18A

9D
19D

10C
20A.