Đăng Nhập      Đăng ký Quên mật khẩu
PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH HÓA HỌC
Câu Hỏi Thường Gặp
Cài Đặt Phần Mềm Hỗ Trợ
Giới Thiệu Gói Bài Học
Hướng Dẫn Học Viên
Thông Tin Người Dùng
Họ tên: Khách viếng thăm
Nickname: guest
Trường: N/A
Quận (huyện): N/A
Tỉnh (Thành phố): N/A
Ngày tham gia: 12/17/2017 10:40:31 PM
Dịch Vụ Hỗ Trợ
Thông Tin về Cadasa
Giới thiệu Phương pháp giải nhanh Hóa Học
Bạn cần đăng nhập hệ thống để học hết bài học.
Lệ phí : 6.000 Đồng
C6. Phản ứng oxi hóa khử
Bài 16. Điều chế kim loại
Số phần: 2 phần
Số lần xem tối đa: 6 lần/phần
bai giang chuyen de hoa
Đánh giá bài giảng:

BÀI 16: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

Nội dung:

- Nguyên tắc điều chế kim loại là dùng nhiều phương pháp để khử Mn+  thành kim loại M tự do theo bán phản ứng khử:   Mn+  +   ne       M

- Các phương pháp điều chế kim loại:

+ Phương pháp thủy luyện (phương pháp ưt).

+ Phương pháp nhiệt luyện.

+ Phương pháp điện phân

- Bài tập áp dụng.

***  1mol CO hay H2 khử được 1 và chỉ 1 mol O ra khỏi các oxit kim loại sắt hay CuO.

***  1 mol CO biến mất thì có 1 mol CO2 xuất hiện để thế chỗn do đó các phản ứng dùng khí CO để khử oxi của oxit kim loại không làm thay đi tổng số mol khí hay tổng thể tích khí.


BÀI 16: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

I. Nguyên tắc điều chế kim loại
Trong thiên nhiên, ngoại trừ một số kim loại quí như Au, Ag... có thể được tìm thấy ở dạng nguyên chất như vàng sa khoáng chứa khoảng 80% đến 95% Au, phần còn lại là Ag và Cu; hầu hết các kim loại còn lại tồn tại ở dạng hợp chấp ion như oxit, muối, trong đó kim loại ở dạng cation Mn+. Vì thế nguyên tắc điều chế kim loại là dùng nhiều phương pháp để khử Mn+  thành kim loại M tự do theo bán phản ứng khử:

                         Mn+  +   ne      M
II.  Các phương pháp điu chế kim loại
1. Phương pháp thủy luyện (phương pháp ưt):
Dùng những dung dịch thích hợp như dung dịch HNO3, H2SO4, NaOH, NH3, KCN hay NaCN để hòa tan kim loại hay các hợp chất kim loại có trong quặng kim loại, loại bỏ phần quặng không tan ta thu được dung dịch chứa Mn+ tự do hay ion phức xianua, phức amoniacat của các kim loại. Sau đó ta dùng các kim loại có tính khử mạnh hơn như Fe, Zn để khử các cation Mn+.
Thí dụ: Muối thu được Ag từ quặng Ag2S, ta nghiền nhỏ quặng Ag2S rồi ngâm trong dung dịch NaCN hay KCN, tạo ra dung dịch chứa anion phức xianua:               

             Ag2S   +  4CN-     2[Ag(CN)2]-   +  S2-
Sau đ
ó dùng Zn để khử cation Ag+ trong anion phức [Ag(CN)2]-
           
2[Ag(CN)2]-   +   Zn    [Zn(CN)4]2-  +    2Ag↓
Phương pháp thủ
y luyện được dùng để điu chế các kim loại có tính khử yếu như Ag, Au, Cu, Hg.
2.
Phương pháp nhiệt luyện:
Dùng các chấ
t khử thích hợp và rtiền như C, CO, H2 để khử các cation Mn+ dạng oxit. Nếu dùng các chất khử đắt tiền như Al, Mg, các kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ ng khử được oxi của các oxit nhưng với những mục đích khác. Tất cả phản ứng oxi hoá khử này đểu phải thực hiện nhiệt đ cao nên gọi là nhiệt luyện.
Thí dụ
: Để sản xuất Fe ở dạng gang ta có thể dùng C, CO hay H2 để khử cation Fe3+, Fe2+ trong quặng hematit (Fe2O3) hay manhêtít (Fe3O4) trong lò cao theo nguyên tắc ngưc dòng và hạ bậc số oxi hoá:

          3Fe2O3    +  CO     2Fe3O4   +  CO2                       (1)

            Fe3O4    +  CO       3FeO    +  CO2                     (2)

            FeO      +  CO         Fe    +   CO2                      (3)

Hay có thể dùng H2 để khử:

            3Fe2O3  +   H2        2Fe3O4  +  H2O                     (4)

              Fe3O4    +   H2        3FeO      +  H2O                   (5)

              FeO      +   H2        FeO      +    H2O                  (6)      

      Hay CuO     +   H2        Cu        +   H2O                     (7)

Nhưng đi từ quặng sunphua, ta phải đt cháy thành quặng oxit rồi mới khử O bằng CO2.
Thí dụ
: TừFeS2:
    
Đ
t cháy:     2FeS2   +  5,5O2  Fe2O3   +   4SO2  

     Nhiệt luyện:  Fe2O3  +  3CO      2Fe  +  3CO2
Nế
u dùng kim loại để khử oxi của oxit kim loại có tính khử yếu hơn, ta phải kích nhiệt để phản ứng xảy ra, phản ứng sẽ tỏa nhiệt rất mạnh nên gọi là phương pháp nhiệt kim.
Thí dụ
, với phản ứng nhiệt nhôm tức là dùng nhôm để khử oxi của oxit sắt hay đng, ta phải kích nhiệt bằng cách đt dây Mg, phản ứng xy ra sẽ tỏa nhiệt rất mạnh với ngọn lửa sáng xanh, nhiệt đ ngọn lửa có thể lên trên 2000oC.
                        3FexOy  +  2yAl  
  3xFe   +  yAl2O3
Nhưng ta chỉ
dùng nhiệt đ cao của ngọn lửa phản ứng trên để hàn cắt những thanh kim loại lớn như đường ray, dầm cầu chứ không phải dùng để điu chế Fe vì dùng kim loại đt tiền là Al để điu chế kim loại rẻ tiền (Fe) chắc chắnsẽ tan gia bại sản.
Chú ý quan trọng:
- Qua các phương trình từ (1) đến (7) ta nhận thấ ngay rằng 1mol CO hay H2 khử được 1 và chỉ 1 mol O ra khỏi các oxit kim loại sắt hay CuO.
-
Qua các phương trình (1), (2), và (3) ta cũng thấy ngay 1 mol CO biến mất thì có 1 mol CO2 xuất hiện để thế chỗn do đó các phản ứng dùng khí CO để khử oxi của oxit kim loại không làm thay đi tổng số mol khí hay tổng thể tích khí.

Bài tập áp dụng:

Bài 1. Thổi V lít khí CO (đktc) qua mộtng sứ đng 12,5 gam hỗn hợp các oxit CuO và Fe2O3 nung nóng. Hỗn hợp khí X ra khỏing sứ có tỉ khối so với hidro bằng 18 và được hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 ta thu được 2 gam kết tủa trắng thì:
1.
Giá trị của V là
               A. 4,48 lít
.    B, 8,96 lít.                     C. 0,896 lít.                   D. 1,12 lít.

2. Khối lượng m của chất rắn còn lại trong ống sứ sau phản ứng là

     A.12,08 gam.            B. 11,5 gam.     C. 1,15 gam.     D. Một kế quả khác.

Bài giải

Ta có  là trung bình cộng

S mol CO và số mol CO2 trong X phải bằng nhau.

        CO2   +   Ca(OH)2      CaCO3   +   H2O 

         0,02                                           

Phản ứng trên cho thấy số mol CO2 = 0,02 mol = số mol CO dư.
Vì phản ứng không làm thay đ
i số mol khí tức là không thay đi thể tích khí.
V = (0,02 +0,02)22,4 = 0,896 lít.
Chọn C.
2.Từ kết quả trên ta thấy ngay có 0,02 mol CO phản ứng mang được 0,02 mol O ra khỏi hỗn hợp oxit.
m = 12,5 - 0,02 × 16 = 12,8 gam.
Chọn D.
3.  Phương pháp điện phân
Nguyên tắ cơ bản:
- Dùng catot của bình điện phân để khử
các cation kim loại mạnh như Na+, K+, Li+, Cs+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Al3+ trạng thái nóng chảy của các muối clorua, hydroxit, oxit nóng chảy và bền với nhiệt.
Thí dụ: Để điu chế Na ta có thể điện phân NaCl nóng chảy hay NaOH nóng chảy, điu chế Al bằng cách điện phân Al2O3 nóng chảy.

- Dùng catot của bình điện phân để khử các cation Zn2+, Cu2+, Ni2+, Cu2+, Ag+, Au3+,Hg2+ bằng cách điện phân dung dịch muối tan như muối clorua, sunphat, xianua, nitrat. Trong đó catot là một dây nhỏ của kim loại cần điu chế, anot là graphit trơ hay cả hai điện cực đu là graphit.


Ý kiến và trao đổi về bài giảng
Mã xác nhận:
 


Chưa có ý kiến về nội dung này.