Giải sbt Hóa 12 Bài 20 (Kết nối tri thức): Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại

Giải SBT Hóa 12 Bài 20: Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại

Câu 20.1 trang 69 SBT Hóa học 12: Chất nào dưới đây là thành phần chính của quặng hematite?

A. Iron(II) oxide.

B. Iron(III) oxide.

C. Iron.

D. Iron(II) sulfide.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Thành phần chính của quặng hemantite là: Iron(III) oxide.

Câu 20.2 trang 69 SBT Hóa học 12: Kim loại nào sau đây thường có ở dạng đơn chất trong tự nhiên?

A. Đồng.

B. Kẽm.

C. Vàng.

D. Sắt.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Kim loại vàng thường tồn tại ở dạng đơn chất trong tự nhiên.

Câu 20.3 trang 69 SBT Hóa học 12: Kim loại nào sau đây có thể được điều chế từ hợp chất của nó bằng cách chỉ dùng nhiệt (đun nóng)?

A. Bạc.

B. Nhôm.

C. Sắt.

D. Kẽm.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Ví dụ: AgNO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ Ag + NO₂ + $\frac{1}{2}$O₂

Câu 20.4 trang 69 SBT Hóa học 12: Phương pháp thích hợp để điều chế Mg từ MgCl₂ là

A. dùng kali khử ion Mg²⁺ trong dung dịch.

B. điện phân MgCl₂ nóng chảy.

C. điện phân dung dịch MgCl₂.

D. nhiệt phân MgCl₂.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phương pháp thích hợp để điều chế Mg từ MgCl₂ là điện phân MgCl₂ nóng chảy.

$MgC{l}_2\stackrel{\text{ đpnc}}{\to }Mg+C{l}_2$

Câu 20.5 trang 70 SBT Hóa học 12: Có thể thu được kim loại nào trong số các kim loại sau: Cu, Na, Ca, Al bằng cả ba phương pháp điều chế kim loại phổ biến?

A. Na.

B. Ca

C. Cu

D. Al

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Cu có thể điều chế bằng phương pháp thủy luyện, nhiệt luyện và điện phân dung dịch.

Phương trình hóa học minh họa:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

CuO + H₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ Cu + H₂O

CuCl₂ $\stackrel{đpdd}{\to }$ Cu + Cl₂

Câu 20.6 trang 70 SBT Hóa học 12: Phản ứng nào sau đây không điều chế được kim loại Cu?

A. Cho Fe tác dụng với dung dịch CuSO₄.

B. Cho Na tác dụng với dung dịch CuSO₄.

C. Điện phân dung dịch CuSO₄. (điện cực trơ).

D. Cho H₂ tác dụng với CuO, đun nóng.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Cho Na tác dụng với dung dịch CuSO₄ không điều chế được kim loại Cu do:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Hay viết gộp:

2Na + 2H₂O + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄ + H₂

Câu 20.7 trang 70 SBT Hóa học 12: Trong công nghiệp, nhôm được tách ra từ quặng bauxite bằng cách nào sau đây?

A. Nung nóng quặng bauxite.

B. Nung nóng quặng bauxite với carbon.

C. Nung nóng quặng bauxite với hydrogen.

D. Điện phân nóng chảy quặng bauxite.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Trong công nghiệp, nhôm được tách ra từ quặng bauxite bằng cách điện phân nóng chảy quặng bauxite (thành phần chính là Al₂O₃).

$2A{l}_2{O}_3\stackrel{\text{ đpnc}}{\to }4Al+3O_2$

Câu 20.8 trang 70 SBT Hóa học 12: Phương pháp nào sau đây có thể tách được sodium kim loại?

A. Nung nóng mạnh quặng sodium trong không khí.

B. Nung nóng quặng sodium với carbon.

C. Điện phân nước muối.

D. Điện phân muối sodium chloride nóng chảy.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Điện phân muối sodium chloride nóng chảy có thể tách được sodium kim loại.

$2NaCl\stackrel{\text{ đpnc}}{\to }2Na+C{l}_2$

Câu 20.9 trang 70 SBT Hóa học 12: Cho ba kim loại được tách từ quặng của chúng theo các cách tương ứng sau.

Khả năng hoạt động hoá học của các kim loại giảm dần theo thứ tự nào sau đây?

A. X, Z, Y.

B. Y, Z, X.

C. X, Y, Z.

D. Z, Y, X.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

X cần dùng phương pháp điện phân nóng chảy nên X là kim loại mạnh như Na, K, Ba, Ca, Mg, Al.

Y nhiệt phân, nung nóng trực tiếp nên Y là kim loại rất yếu như Ag, Hg.

Z nung nóng với carbon nên Z là kim loại trung bình như Fe, Cu.

Vậy, khả năng hoạt động hóa học giảm dần theo thứ tự: X, Z, Y.

Câu 20.10 trang 70 SBT Hóa học 12: Cho các oxide kim loại sau: (1) Silver oxide; (2) Calcium oxide và (3) Mercury(II) oxide. Nung nóng oxide kim loại nào ở trên thu được kim loại?

A. (1).

B. (2).

C. (1); (3).

D. (2); (3).

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

(1) 2Ag₂O $\stackrel{t^o}{\to }$ 4Ag + O₂

(3) 2HgO $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Hg + O₂

Câu 20.11 trang 71 SBT Hóa học 12: Cho các phát biểu về tách kim loại:

(1) Đồng có thể được tách từ copper(II) oxide bằng cách nung nóng.

(2) Trong phương pháp điện phân nóng chảy aluminium oxide, có thể thu được nhôm nóng chảy ở điện cực âm của bình điện phân.

(3) Kẽm có thể được tách từ zinc oxide bằng cách nung nóng zinc oxide với carbon.

Các phát biểu đúng là

A. (1) và (2).

B. (1) và (3).

C. (2) và (3).

D. (1), (2) và (3).

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

(1) Sai do CuO không bị nhiệt phân.

(2) Đúng. $2A{l}_2{O}_3\stackrel{\text{ đpnc}}{\to }4Al+3O_2$

(3) Đúng. ZnO + C $\stackrel{t^o}{\to }$ Zn + CO

Câu 20.12 trang 71 SBT Hóa học 12: Để khử hoàn toàn một lượng oxide kim loại thành kim loại cần vừa đủ V lít khí H₂. Hoà tan lượng kim loại tạo thành bằng H₂SO₄ loãng, dư thu được V lít H₂ (các khí đo cùng điều kiện). Oxide kim loại đó là

A. MgO.

B. Fe₂O₃.

C. FeO.

D. CuO.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Nhận thấy kim loại Cu không phản ứng với H₂SO₄ loãng ⇒ loại D.

MgO không bị khử bởi H₂ ⇒ loại A.

Oxide kim loại phản ứng với H₂ và kim loại tương ứng phản ứng với H₂SO₄ loãng sinh ra lượng H₂ tương ứng (bằng nhau) thì kim loại phản ứng với H₂SO₄ phải có hóa trị bằng hóa trị của kim loại trong oxide.

Vậy oxide là FeO.

Câu 20.13 trang 71 SBT Hóa học 12: Cho khí CO (dư) đi qua ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp X gồm Al₂O₃, MgO, Fe₃O₄ và CuO, thu được chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch NaOH dư, khuấy kĩ, thấy còn lại phần không tan Z. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần không tan Z gồm

A. MgO, Fe, Cu.

B. Mg, Fe, Cu.

C. MgO, Fe3O4, Cu.

D. Mg, Al, Fe, Cu

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Phương trình hóa học:

Fe₃O₄ + 4CO $\stackrel{t^o}{\to }$ 3Fe + 4CO₂

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

⇒ Chất rắn Y: Al₂O₃, MgO, Fe và Cu cho tác dụng với NaOH dư.

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

⇒ Chất rắn Z: MgO, Fe và Cu.

Hãy chọn đúng hoặc sai cho mỗi ý a, b, c, d ở câu sau:

Câu 20.14 trang 71 SBT Hóa học 12:

a) Các kim loại Fe, Al, Cu đều có thể điều chế bằng phương pháp dùng CO khử oxide kim loại tương ứng.

b) Trong công nghiệp, kim loại Al chỉ có thể điều chế được bằng phương pháp điện phân.

c) Để tách Ag khỏi các tạp chất Fe, Cu ta có thể cho hỗn hợp vào dung dịch AgNO₃ dư.

d) Trong công nghiệp, kim loại Na được điều chế bằng cách điện phân dung dịch NaCl.

Lời giải:

a) Sai. Al điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

b) Đúng.

c) Đúng. Fe và Cu phản ứng với AgNO₃ dư tạo thành muối tan. Lọc thu kết tủa ta được bạc nguyên chất.

d) Sai. Na được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy NaCl.

Câu 20.15 trang 71 SBT Hóa học 12: Dẫn khí CO dư qua ống sử dụng 16 g Fe₂O₃ nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam kim loại. Giá trị của m là bao nhiêu?

Lời giải:

Bảo toàn nguyên tố: $n_{Fe}=n_{F{e}_2{O}_3}.2=\frac{16}{160}.2=0,2mol\Rightarrow m_{Fe}=56.0,2=11,2g$

Câu 20.16 trang 72 SBT Hóa học 12: Cho 14 g bột Fe vào 400 mL dung dịch X gồm AgNO₃ 0,5 M và Cu(NO₃)₂ x M. Khuấy nhẹ cho tới khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch Y và 30,4 g chất rắn Z. Giá trị của x là

A. 0,15.

B. 0,125.

C. 0,2.

D. 0,

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

$n_{Ag}=n_{AgN{O}_3}=0,2mol\Rightarrow m_{Ag}=108.0,2=21,6g<30,4g$

⇒ Z chứa Ag và Cu (có thể có Fe dư)

Xét dung dịch $\left\{\begin{array}{l}N{O}_3^{-}:(0,2+0,8x)mol\\ F{e}^{2+}:0,25mol\\ C{u}^{2+}:amol\end{array}\right.$ $\Rightarrow 2a+2.0,25=0,2+0,8x\Rightarrow 0,4x-a=0,15$

⇒ m_Z = 108. 0,2 + 64. 0,15 = 31,2 g > 30,4 g(loại)

Vậy dung dịch $\left\{\begin{array}{l}N{O}_3^{-}:(0,2+0,8x)mol\\ F{e}^{2+}:bmol\end{array}\right.$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}2b=0,2+0,8x\\ 108.0,2+64.0,4x+56(0,25-b)=30,4\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}x=0,125\\ b=0,15\end{array}\right.$

Hãy chọn đúng hoặc sai cho mỗi ý a, b, c, d ở các câu 20.17 – 20.18

Câu 20.17 trang 72 SBT Hóa học 12: Điện phân 200 mL dung dịch chứa hai muối Cu(NO₃)₂ x M và AgNO₃ y M với cường độ dòng điện 0,804 A. Sau thời gian điện phân là 2 giờ, khối lượng cathode tăng thêm 3,44 g và bắt đầu thoát khí.

a) Kim loại nào có nồng độ cao hơn sẽ được tạo thành trước.

b) Giá trị của x và y đều bằng 0,1.

c) Sau 2 giờ trong bình điện phân chỉ còn 1 chất tan.

d) Số mol khí thoát ra ở anode sau 2 giờ điện phân là 0,2.

Lời giải:

$n_e=\frac{0,\mathrm{804.2.3600}}{96500}=0,06mol$

$BTE:2.0,2x+0,2y=0,06$ $\Rightarrow x=y=0,1mol$

$BTKL:64.0,2x+108.0,2y=2,44$

$\Rightarrow n_{O_2\left(anode\right)}=\frac{0,06}{4}=0,015mol$

a) Sai. Kim loại có tính khử yếu hơn sẽ tạo ra trước

b) Đúng.

c) Đúng.

d) Sai.

Câu 20.18 trang 72 SBT Hóa học 12: Cho 4,958 lít khí CO (ở đkc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 g một oxide sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khi thu được sau phản ứng có tỉ khối so với H₂ bằng 20.

a) Công thức của oxide sắt là Fe₂O₃.

b) Phần trăm thể tích CO₂ trong hỗn hợp khí sau phản ứng là 75%.

c) Hỗn hợp khí sau phản ứng có thể tích 4,958 lít (ở đkc).

d) Khối lượng chất rắn thu được là 5,6 g.

Lời giải:

$n_{CO}=\frac{4,958}{24,79}=0,2mol\Rightarrow \frac{n_{CO}}{n_{C{O}_2}}=\frac{44-40}{40-28}=\frac{1}{3}\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}CO:0,05mol\\ C{O}_2:0,15mol\end{array}\right.\Rightarrow \%V_{C{O}_2}=75\%$

$\Rightarrow n_{O\left(oxide\right)}=n_{C{O}_2}=0,15\Rightarrow n_{Fe}=\frac{8-16.0,15}{56}=0,1mol$

$\Rightarrow \frac{n_{Fe}}{n_O}=\frac{0,1}{0,15}=\frac{2}{3}\Rightarrow F{e}_2{O}_3$

Vậy cả 4 đáp án đều đúng.

Xem thêm lời giải Sách bài tập Hóa lớp 12 bộ sách Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 19: Tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại

Bài 21: Hợp kim

Bài 22: Sự ăn mòn kim loại

Bài 23: Ôn tập chương 6

Bài 24: Nguyên tố nhóm IA

Xem thêm tài liệu Hóa học lớp 12 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại lớp 12

Giáo án điện tử Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại lớp 12

Giáo án Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại lớp 12

Giải sgk Hóa 12 Bài 20: Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại