Bài 15. Các phương pháp tách kim loại trang 81, 82, 83 Hóa 12 Chân trời sáng tạo

CH tr 81 MĐ

Trả lời câu hỏi Mở đầu trang 81 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Sau khi khai thác quặng, cần thực hiện quá trình tách kim loại để thu được kim loại tinh khiết. Có những phương pháp nào để tách kim loại?

Phương pháp giải:

Trình bày các phương pháp tách kim loại.

Lời giải chi tiết:

Các phương pháp tách kim loại:

- Phương pháp nhiệt luyện: Tách những kim loại hoạt động hoá học trung bình và yếu.

- Phương pháp thuỷ luyện: Tách những kim loại hoạt động hoá học yếu.

- Phương pháp điện phân:

+ Điện phân nóng chảy (muối, oxide): Tách những kim loại hoạt động hoá học mạnh.

+ Điện phân dung dịch muối: Tách những kim loại hoạt động hoá học trung bình và yếu.

CH tr 82 TL

Trả lời câu hỏi Thảo luận trang 81 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Tìm hiểu và nêu trạng thái tự nhiên của một số kim loại.

Phương pháp giải:

Trong tự nhiên, chỉ có một số ít kim loại tồn tại ở dạng đơn chất (như vàng, bạc, platinum,...), hầu hết các kim loại tồn tại ở dạng hợp chất trong các quặng, mỏ.

Lời giải chi tiết:

- Các kim loại tồn tại ở dạng đơn chất như vàng, bạc, platinum,...

- Hầu hết các kim loại tồn tại ở dạng hợp chất trong các quặng, mỏ, ví dụ như nhôm trong quặng bauxite (Al₂O₃), sắt trong quặng pyrite (FeS₂)…

CH tr 82 TL

Trả lời câu hỏi Thảo luận trang 82 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Xác định chất oxi hoá, chất khử trong các phản ứng ở Ví dụ 1.

Phương pháp giải:

Trong phản ứng oxi hóa khử, chất oxi hóa có số oxi hóa giảm, chất khử có số oxi hóa tăng.

Lời giải chi tiết:

CH tr 82 LT

Trả lời câu hỏi Luyện tập trang 82 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Trình bày cách tách Cu từ Cu(OH)₂ bằng phương pháp nhiệt luyện. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

Phương pháp giải:

Phương pháp nhiệt luyện được thực hiện bằng cách khử những ion của kim loại hoạt động trung bình và yếu (như Zn, Fe, Sn, Pb, Cu, ...) trong các oxide của chúng ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO_,...

Lời giải chi tiết:

- Nhiệt phân copper(II) hydroxide để thu được copper(II) oxide rồi khử copper(II) oxide bằng các chất khử như C, CO hoặc H₂.

- Phương trình hóa học:

CH tr 83 TL1

Trả lời câu hỏi Thảo luận 1 trang 83 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Hãy so sánh phương pháp nhiệt luyện và phương pháp thủy luyện. Phương pháp nào thường dùng trong phòng thí nghiệm để tách kim loại? Giải thích.

Phương pháp giải:

- Phương pháp nhiệt luyện: Tách những kim loại hoạt động hoá học trung bình và yếu.

- Phương pháp thuỷ luyện: Tách những kim loại hoạt động hoá học yếu.

Lời giải chi tiết:

* So sánh phương pháp nhiệt luyện và phương pháp thuỷ luyện:

- Giống nhau: cả hai phương pháp đều dùng nguyên tắc khử những ion của kim loại.

- Khác nhau:

+ Phương pháp nhiệt luyện thực hiện khử những ion của kim loại hoạt động yếu và trung bình trong các oxide của chúng ở nhiệt độ cao bằng chất khử C, CO,…

+ Phương pháp thuỷ luyện thực hiện bằng cách hoà tan kim loại hoặc hợp chất của những kim loại hoạt động yếu trong dung dịch thích hợp để tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó, các ion kim loại được khử bằng kim loại hoạt động mạnh hơn.

* Phương pháp thường được dùng trong phòng thí nghiệm là phương pháp thuỷ luyện vì phương pháp này dễ xảy ra trong dung dịch thích hợp, an toàn và không đòi hỏi nhiệt độ cao như phương pháp nhiệt luyện.

CH tr 83 TL2

Trả lời câu hỏi Thảo luận 2 trang 83 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Có thể điện phân dung dịch muối của bạc để tách kim loại này được không? Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra (nếu có).

Phương pháp giải:

Điện phân dung dịch muối của các kim loại để tách những kim loại có độ hoạt động trung bình hoặc yếu như Zn, Fe, Sn, Pb, Cu.Ag, ...

Lời giải chi tiết:

- Có thể điện phân dung dịch muối của bạc để tách kim loại này.

- Phương trình hóa học:

CH tr 84 TL

Trả lời câu hỏi Thảo luận trang 84 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Tìm hiểu về một số làng nghề tái chế kim loại phổ biến Al, Fe, Cu ở Việt Nam. Nêu thực trạng về môi trường tại làng nghề đó.

Phương pháp giải:

Tìm hiểu về một số làng nghề tái chế kim loại phổ biến Al, Fe, Cu ở Việt Nam. Nêu thực trạng về môi trường tại làng nghề đó.

Lời giải chi tiết:

Ở nước ta, tái chế kim loại ở các địa phương chưa hiệu quả do khả năng tái chế mỗi kim loại cũng như việc thu gom vật liệu để tái chế đang gặp khó khăn. Bên cạnh đó, quy trình, công nghệ tái chế lạc hậu làm cho tình trạng ô nhiễm môi trường ở mức báo động đỏ.

CH tr 84 BT1

Trả lời câu hỏi Bài tập 1 trang 84 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Viết sơ đồ tách các kim loại bằng một phương pháp hoá học thích hợp từ mỗi nguyên liệu MgO và Fe₂O₃. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra (nếu có).

Phương pháp giải:

Các phương pháp tách kim loại:

- Phương pháp nhiệt luyện: Tách những kim loại hoạt động hoá học trung bình và yếu.

- Phương pháp thuỷ luyện: Tách những kim loại hoạt động hoá học yếu.

- Phương pháp điện phân:

+ Điện phân nóng chảy (muối, oxide): Tách những kim loại hoạt động hoá học mạnh.

+ Điện phân dung dịch muối: Tách những kim loại hoạt động hoá học trung bình và yếu.

Lời giải chi tiết:

CH tr 84 BT2

Trả lời câu hỏi Bài tập 2 trang 84 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Trình bày phương pháp hoá học thích hợp để tách kim loại bạc ra khỏi hỗn hợp kim loại bạc và đồng. Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Phương pháp giải:

Phương pháp thuỷ luyện thực hiện bằng cách hoà tan kim loại hoặc hợp chất của những kim loại hoạt động yếu trong dung dịch thích hợp để tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó, các ion kim loại được khử bằng kim loại hoạt động mạnh hơn.

Lời giải chi tiết:

Cho hỗn hợp kim loại bạc và đồng vào dung dịch silver nitrate (AgNO₃) dư, đồng tan hết trong dung dịch, bạc không tan, lọc hỗn hợp ta thu được bạc.

\({\rm{Cu }} + {\rm{ 2AgN}}{{\rm{O}}_3} \to {\rm{ Cu(N}}{{\rm{O}}_3}{)_{\rm{2}}}{\rm{  +   Ag}} \downarrow \)

CH tr 84 BT3

Trả lời câu hỏi Bài tập 3 trang 84 SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo

Đá vôi là loại đá trầm tích bao gồm các khoáng vật calcite và các dạng kết tinh khác nhau của calcium carbonate. Đá vôi (thành phần chính CaCO₃) có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất. Hãy lựa chọn và trình bày phương pháp hoá học thích hợp điều chế calcium từ CaCO₃. Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Phương pháp giải:

Điện phân nóng chảy (muối, oxide): Tách những kim loại hoạt động hoá học mạnh.

Lời giải chi tiết:

Hòa tan muối calcium carbonate bằng dung dịch hydrochloric acid, cô cạn dung dịch và điện phân nóng chảy calcium chloride khan.

Lý thuyết

>> Xem chi tiết: Lý thuyết Các phương pháp tách kim loại - Hóa 12 Chân trời sáng tạo