slide bài giảng hóa học 12 tiết 31 điều chế kim loại

Hình ảnh nhà máy lọc dầu ở Dung Quất


Tịa tháp đơi ở Malaysia

Cơng trình xây dựng

Vật dụng gia đình

Trang sức


Làm trụ điện


BÀI
21


NaCl
Corindon (Al2O3 + …)

Pyrit sắt(FeS2)

Khoáng vật Florit (CaF2)


PHƯƠNG

Phương pháp thủy luyện

PHÁP
ĐIỀU

Phương pháp nhiệt luyện

CHẾ
KIM
LOẠI

Phương pháp điện phân


Thí nghiệm : Fe + dung dịch CuSO4


Dãy gồm các kim loại có thể điều chế bằng
phương pháp thủy luyện:
A. Al, Fe, Cr
C. Mg, Zn, Cu

B. Hg, Cu, Ag
D. Sr, Ag, Au


Dãy gồm các kim loại có thể điều chế bằng
phương pháp nhiệt luyện:
A. Al, Fe, Cr
C. Mg, Zn, Cu

B. Sr, Ag, Au

D. Zn, Cu, Sn


SƠ ĐỒ ĐIỆN PHÂN NÓNG CHẢY
K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ …………….Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+

Catot (-)
Oxit
Muối clorua
(nóng chảy)

Mn+

+ ne → M

Dịng điện

2O2- → O2 + 4e
Anot (+)

2Cl- → Cl2 + 2e


SƠ ĐỒ ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
H2O
Muối

Catot (-)
Khử Mn+ hoặc H2O
Li+ Al3+ : 2H2O + 2e  2OH- +

H2
Sau Al3+ : Mn+ + ne  M

Dòng
điện

Anot
(+)

Oxi hoá gốc axit
hoặc H2O-

Halogenua : 2X  X2 + 2e
Gốc có oxi : NO3-, SO42-..
2H2O  O2 + 4H+ + 4e


Anot

+

Catot

-

K
Graphi
t

Graphi

t

Dung dÞch CuSO4
Cu2+
Cu2

SO42-

+

Cu2

Cu

2

SO

24

+

+

Cu2
+

Cu2
+

SO42-

SO42-

SO42-

SO42SO42-


Cơng thức biểu diễn định luật Farađây:

AIt
m
nF
Trong đó:
m: Khối lượng chất thu được ở điện cực (gam)
A: Khối lượng mol của chất thu được ở điện cực
n: Số e mà nguyên tử hoặc ion đã cho (hoặc nhận)
I: Cường độ dòng điện (ampe)
t: Thời gian điện phân (giây hoặc giờ )
F: Hằng số Farađây (F = 96 500 nếu t tính bằng giây
F = 26,8 nếu t tính bằng giờ)


Tính khối lượng của Cu thu được ở catot sau 30 phút
điện phân một lượng dư dung dịch CuCl2 với cường
độ dòng điện là 5 ampe.
30 phút = 30. 60 = 1800 (giây)
Pt điện phân dd CuCl2 :
CuCl2

 đpdd
 

Cu + Cl2

Khối lượng Cu thu được ở catot :

mCu

64.5.1800

2,98( gam)
2.96500


CỦNG CỐ
Phương pháp điều chế
ĐP nóng
chảy
K+

Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+

K

Na

Mg

Mạnh

Thuỷ
luyện
Nhiệt
luyện
Điện phân
dd

Nhiệt
luyện
Điện phân
dd

Al

Zn

Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+

Fe

Ni

Sn

Trung bình

Pb

H+

Cu2+ Ag+

Au3+

H2

Cu

Au

Ag

Yếu


BÀI TẬP CỦNG CỐ
Bài 1: Từ CaCO3, Cu(OH)2 hãy lựa chọn
phương pháp thích hợp để điều chế kim loại.
Trình bày theo sơ đồ các phương pháp đó.
 HCl

đpnc

* CaCO 3    CaCl 2  
  Ca
* Cu(OH) 2  HCl
  CuCl 2  đpdd


  Cu
 HCl

 Fe

Cu(OH) 2    CuCl 2    Cu
t0

H 2 , t 0

Cu(OH) 2   CuO     Cu


Bài 2:
Trường hợp nào sau đây kim loại được điều
chế bằng phương pháp thuỷ luyện ?

Cu + FeCl2

Zn + AgNO3

Na + CuSO4

Cu + AgCl


Bài 3:
Thổi luồng khí CO qua ống sứ đựng CuO, MgO,
Al2O3
FeO, Fe3O4 thu được chất rắn gồm:

Cu , Mg, Fe, Al
Cu, Mg, Al2O3,
Fe

Cu, MgO, Al2O3,
Fe
Cu, MgO, Al, Fe


Bài 4: Tính khối lượng Ag thu được ở catot
sau 30 phút điện phân một lượng dư dung
dịch AgNO3 với cường độ dòng điện là 5 ampe
PTĐP:
4AgNO3 + 2H2
Ođpdd
 
+ 4 HNO3

m Ag

4 Ag + O2

108.5.1800

10,07( gam)
96500


THỨ TỰ ĐIỆN PHÂN Ở CATOT, ANOT

1) Ở điện cực catot ( cực âm):
Ion kim loại và nước sẽ bị khử theo thứ tự:
K+ Na+ Mg2+ Al3+ H+(H2O) Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Fe3+Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+
Ưu tiên

H+ của H2O bị khử
H2O + 2e  H2 + 2OHMn+ + nOH-  M(OH)n

Cation kim loại bị khử
Mn+ + ne  M

2) Ở điện cực anot ( cực dương):
- Ion âm hay điện cực kim loại bị oxi hóa
- Điện cực trơ( C, Pt): Xảy ra quá trình oxi hóa các anion và nước
S2- > I- > Br- > Cl- > RCOO- > OH- > H2O > NO3-, SO42-, CO32-,…

Ưu tiên

VD: 2Cl-  Cl2 + 2e

2H2O  4H+ + O2 + 4e