Sách bài tập Hóa 12 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Các phương pháp tách kim loại

Giải SBT Hóa 12 Bài 15: Các phương pháp tách kim loại

Câu 15.1 trang 99 Sách bài tập Hóa học 12: Nguyên tắc tách kim loại là

A. khử ion kim loại.

B. oxi hóa ion kim loại thành nguyên tử.

C. khử nguyên tử kim loại thành ion.

D. oxi hóa nguyên tử kim loại thành ion.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Nguyên tắc tách kim loại là khử ion kim loại.

Câu 15.2 trang 99 Sách bài tập Hóa học 12: Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp thủy luyện?

A. Cu.

B. Na.

C. Ca.

D. Mg.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A.

Kim loại Cu được điều chế bằng phương pháp thủy luyện.

Câu 15.3 trang 99 Sách bài tập Hóa học 12: Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy?

A. Fe.

B. Na.

C. Cu.

D. Ag.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Na là kim loại được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy:

2NaCl $\stackrel{dpnc}{\to }$ 2Na + Cl₂

Câu 15.4 trang 99 Sách bài tập Hóa học 12: Phương pháp chung để điều chế các kim loại Na, Ca, Al trong công nghiệp là

A. điện phân dung dịch.

B. điện phân nóng chảy.

C. nhiệt luyện.

D. thủy luyện.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phương pháp chung để điều chế các kim loại Na, Ca, Al trong công nghiệp là điện phân nóng chảy.

Câu 15.5 trang 99 Sách bài tập Hóa học 12: Cho các kim loại sau: K, Ba, Cu và Ag. Số kim loại có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch (với điện cực trơ) là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các kim loại có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch (với điện cực trơ) là Cu, Ag.

Câu 15.6 trang 99 Sách bài tập Hóa học 12: Trong công nghiệp, kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là

A. Mg.

B. Fe.

C. Na.

D. Al.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Trong công nghiệp, kim loại được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là Fe.

Câu 15.7 trang 99 Sách bài tập Hóa học 12: Dãy gồm các kim loại có thể điều chế được bằng phương pháp nhiệt luyện là

A. Al, Na, Ba.

B. Ca, Ni, Zn.

C. Mg, Fe, Cu.

D. Fe, Cr, Zn.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Dãy gồm các kim loại có thể điều chế được bằng phương pháp nhiệt luyện là Fe, Cr, Zn.

Câu 15.8 trang 100 Sách bài tập Hóa học 12: Trong công nghiệp, Mg có thể được điều chế bằng cách nào dưới đây?

A. Điện phân nóng chảy MgCl₂.

B. Cho kim loại Zn vào dung dịch MgCl₂.

C. Điện phân dung dịch MgSO₄.

D. Cho kim loại Na vào dung dịch Mg(NO₃)₂.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Trong công nghiệp, Mg có thể được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy MgCl₂.

PTHH: MgCl₂ $\stackrel{dpnc}{\to }$ Mg + Cl₂

Câu 15.9 trang 100 Sách bài tập Hóa học 12: Cho luồng khí CO dư qua hỗn hợp các oxide CuO, Fe₂O₃, Al₂O₃, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn thu được gồm

A. Cu, Fe, Al, Mg.

B. Cu, FeO, Al₂O₃, MgO.

C. Cu, Fe, Al₂O₃, MgO.

D. Cu, Fe, Al, MgO.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

CO khử được oxide của kim loại đứng sau Al.

PTHH:

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

CO + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ Cu + CO₂

Câu 15.10 trang 100 Sách bài tập Hóa học 12: Cho phương trình hóa học của phản ứng sau:

$\begin{array}{c}\left(1\right)CuO+CO\stackrel{t^o}{\to }Cu+C{O}_2\\ \left(2\right)\text{\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}2CuS{O}_4+2H_{2}O\to 2Cu+O_2+2H_{2}S{O}_4\\ \left(3\right)Fe+CuS{O}_4\to FeS{O}_4+Cu\\ \left(4\right)ZnO+C\stackrel{t^o}{\to }Zn+CO\end{array}$

Số phản ứng có thể được dùng để điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phản ứng (1) và (4) có thể được dùng để điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện.

Câu 15.11 trang 100 Sách bài tập Hóa học 12: Tiến hành các thí nghiệm sau:

(1) Cho Zn vào dung dịch AgNO₃.

(2) Cho Fe vào dung dịch Fe₂(SO₄)₃.

(3) Cho Na vào dung dịch CuSO₄.

(4) Dẫn khí CO (dư) qua ống nghiệm có bột CuO, nung nóng.

Các thí nghiệm tạo thành đơn chất kim loại sau phản ứng là

A. (3) và (4).

B. (1) và (2).

C. (2) và (3).

D. (1) và (4).

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Thí nghiệm (1) và (4) tạo thành đơn chất kim loại sau phản ứng.

Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag

CO + CuO $\stackrel{t^o}{\to }$ Cu + CO₂

Câu 15.12 trang 101 Sách bài tập Hóa học 12: Một hỗn hợp kim loại gồm bạc, sắt và kẽm. Dung dịch nào sau đây có thể dùng để loại bỏ sắt và kẽm trong hỗn hợp nêú với mục đích thu được bạc?

A. Dung dịch CuSO₄.

B. Dung dịch FeCl₂.

C. Dung dịch ZnSO₄.

D. Dung dịch HCl.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

HCl phản ứng với sắt và kẽm, không phản ứng với bạc.

PTHH:

Fe + 2HCl →FeCl₂ + H₂

Zn + 2HCl →ZnCl₂ + H_2.

Câu 15.13 trang 101 Sách bài tập Hóa học 12: Để làm tinh khiết một loại bột đồng có lẫn bột các kim loại thiếc, kẽm, chì, người ta cho hỗn hợp này vào dung dịch copper (II) nitrate dư. Giải thích và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra (nếu có).

Lời giải:

Khi ngâm đồng lẫn các tạp chất kẽm, thiếc, chì trong dung dịch Cu(NO₃)₂ dư, các tạp chất bị hòa tan, tạo thành dung dịch các muối và kim loại đồng. Lọc bỏ dung dịch, thu được kim loại đồng.

Phương trình hóa học của các phản ứng:

Sn + Cu(NO₃)₂ → Sn(NO₃)₂ + Cu

Zn + Cu(NO₃)₂ → Zn(NO₃)₂ + Cu

Pb + Cu(NO₃)₂ → Pb(NO₃)₂ + Cu

Câu 15.14 trang 101 Sách bài tập Hóa học 12: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm CuO, Fe₂O₃, Mg vào dung dịch HCl dư thu được dung dịch X. Cho dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch X, thu được kết tủa Y. Lọc để lấy kết tủa Y, nung trong không khí đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Z. Dẫn khí CO dư qua chất rắn Z (nung nóng). Sau khi phản ứng hoàn toàn, chất rắn thu được gồm những chất nào? Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra (nếu có).

Lời giải:

Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra:

CuO + 2HCl → CuCl₂ +H₂O

Fe₂O₃ + 6HCl →2FeCl₃ + 3H₂O

Mg + 2HCl →MgCl₂ + H₂

Dung dịch X gồm: HCl dư, CuCl₂, FeCl₃, MgCl₂.

Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra khi cho NaOH đến dư vào dung dịch X:

HCl + NaOH→ NaCl + H₂O

CuCl₂ + 2NaOH → 2NaCl + Cu(OH)₂

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

MgCl₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂ + 2NaCl

Kết tủa Y gồm: Cu(OH)₂, Fe(OH)₃, Mg(OH)₂.

Phương trình hóa học của các phản ứng khi nung trong không khí hỗn hợp kết tủa Y:

Cu(OH)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$CuO + H₂O

2Fe(OH)₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe₂O₃ + H₂O

Mg(OH)₂ $\stackrel{t^o}{\to }$MgO+ H₂O

Chất rắn Z gồm: CuO, Fe₂O₃ và MgO.

Phương trình hóa học của các phản ứng khi dẫn khí CO dư qua chất rắn Z (nung nóng):

CuO + CO $\stackrel{t^o}{\to }$ Cu+ CO₂

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

Hỗn hợp chất rắn thu được sau cùng gồm Cu, Fe và MgO.

Câu 15.15 trang 101 Sách bài tập Hóa học 12: Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy aluminium oxide với các điện cực làm bằng than chì, sử dụng cryolite (Na₃AlF₆) nóng chảy làm xúc tác.

a) Viết các phương trình hóa học của phản ứng có thể xảy ra trong quá trình sản xuất nhôm.

b) Tính lượng quặng bauxite (chứa 80% Al₂O₃) và lượng than chì cần dùng để sản xuất 2,7 tấn nhôm. Giả sử hiệu suất chế biến quặng và quá trình điện phân là 100%; khí thoát ra tại anode gồm 10% O₂; 10% CO và 80% CO₂ về thể tích.

Lời giải:

a) Phương trình hóa học của các phản ứng có thể xảy ra trong quá trình sản xuất nhôm:

2Al₂O₃ $\stackrel{dpnc}{\to }$ 4Al +3O₂

2C + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CO

C+ O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂

b) Theo đề, ta có:

$n_{Al}=\frac{2,7\times {10}^3}{27}=100\left(kmol\right)$

2Al₂O₃ $\stackrel{dpnc}{\to }$ 4Al +3O₂

50 100 75 (kmol)

$\Rightarrow n_{A{l}_2{O}_3}=\frac{100}{2}=50\left(kmol\right)$

Lượng Al₂O₃ cần dùng để sản xuất nhôm là

$m_{A{l}_2{O}_3}=50\times 102=5100\left(kg\right)=5,1$ (tấn)

Do quặng chứa 80% Al₂O₃, do đó khối lượng quặng cần dùng là

m_quặng= $\frac{5,1\times 100}{80}=6,375$ (tấn)

Tương tự, ta có số mol oxygen sinh ra là

$n_{O_2}=\frac{3\times 100}{4}=75\left(kmol\right)$

Gọi x là số mol oxygen phản ứng với C tạo sản phẩm CO, y là số mol oxygen phản ứng với C tạo sản phẩm CO₂. Ta có:

2C+O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO

2x x 2x (kmol)

C+ O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂

y y y (kmol)

Trong hỗn hợp khí thoát ra chứa 2x (kmol) CO (10%); y kmol CO₂ (80%) và z mol O₂ dư (10%).

Ta có:

$\left\{\begin{array}{l}x+y+z=75\\ z=2x\\ y=8z=16x\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}2x=\mathrm{7,895}\\ z=\mathrm{7,895}\\ y=\mathrm{63,158}\end{array}\right.$

Tương ứng là 7,895 kmol CO; 63,158 kmol CO₂ và 7,895 kmol O₂.

$\Rightarrow$ n_{C (phản ứng)} = 2x + y = 71,053 (kmol).

$\Rightarrow$ m_{C (phản ứng)} =71,053. 12 = 852,636 (kg).

Xem thêm lời giải Sách bài tập Hóa lớp 12 bộ sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 16: Hợp kim – Sự ăn mòn kim loại

Ôn tập chương 6

Bài 17: Nguyên tố nhóm IA

Bài 18: Nguyên tố nhóm IIA

Ôn tập chương 7