Trong phương pháp thuỷ luyện, để điều chế Cu từ dung dịch CuSO₄ có thể dùng kim loại nào làm chất khử?

Đáp án đúng là : A

- Trong phương pháp thuỷ luyện, để điều chế Cu từ dung dịch CuSO4 có thể dùng kim loại ZN, làm chất khử.

- Dựa vào nguyên tắc phản ứng thủy luyện: kim loại có tính khử mạnh đẩy kim loại có tính khử yếu hơn ra khỏi dung dịch muối.

-Phản ứng hóa học xảy ra khi dùng kẽm (Zn) là:

$$\text{Zn} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{Cu}$$Zn+CuSO4​→ZnSO4​+Cu

 Zn  khử được ion Cu2+ trong dung dịch, vì chúng có thế điện cực chuẩn thấp hơn Cu.

→ A đúng.B,C,D sai.

* Nguyên tắc điều chế kim loại

Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử.

Mn+ + ne → M

II. Phương pháp điều chế kim loại

Tùy thuộc vào độ hoạt động hóa học của kim loại mà người ta lựa chọn phương pháp điều chế phù hợp.

1. Phương pháp nhiệt luyện

- Nguyên tắc: Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO, H2 hoặc các kim loại hoạt động (như Al).

- Phạm vi áp dụng: Sản xuất các kim loại có tính khử trung bình (Zn, Fe, Sn, Pb,…) trong công nghiệp.

- Ví dụ:

Fe2O3 + 3CO $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe + 3CO2

2. Phương pháp thuỷ luyện

- Nguyên tắc: Dùng những dung dịch thích hợp như: H2SO4, NaOH, NaCN,… để hoà tan kim loại hoặc các hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có ở trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng những kim loại có tính khử mạnh hơn như Fe, Zn,…

- Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều chế các kim loại có tính khử yếu.

- Ví dụ dùng Fe để khử ion Cu2+ trong dung dịch muối đồng.

Fe + CuSO4→ FeSO4 + Cu↓

Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓

3. Phương pháp điện phân

a. Điện phân hợp chất nóng chảy

- Nguyên tắc: Khử các ion kim loại bằng dòng điện bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của kim loại.

- Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại hoạt động hoá học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al…

- Ví dụ điện phân Al2O3 nóng chảy là phương pháp sản xuất nhôm trong công nghiệp.

+ Ở catot (cực âm): Al3+ + 3e → Al

+ Ở anot (cực dương): 2O2- → O2 + 4e

Phương trình điện phân: 2Al2O3 4Al + 3O2

b. Điện phân dung dịch

- Nguyên tắc: Khử các ion kim loại bằng dòng điện bằng cách điện phân dung dịch muối của kim loại.

- Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại có độ hoạt động hoá học trung bình hoặc yếu như Zn, Cu …

- Ví dụ điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế Cu:

+ Ở catot: Cu2+ + 2e → Cu

+ Ở anot: 2Cl- → Cl2 + 2e

Phương trình điện phân: CuCl2 $\stackrel{dpdd}{\to }$ Cu + Cl2

c. Tính lượng chất thu được ở các điện cực

Dựa vào công thức Farađây, có thể tính được khối lượng các chất thu được ở điện cực:

$m=\frac{AIt}{nF}$ trong đó:

m: Khối lượng chất thu được ở điện cực (gam).

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)

F: Hằng số Farađây (F = 96500).

Xem thêm các bài viết liên quan,chi tiết khác:

Lý thuyết Hoá 12 Bài 21: Điều chế kim loại

Mục lục Giải SBT Hóa 12 Bài 21: Điều chế kim loại