Giải Hóa 12 Bài 21: Điều chế kim loại | Giải bài tập Hóa 12

Bài 21: Điều chế kim loại Bài 1 trang 98 Hóa học 12: Trình bày các cách có thể:

- Điều chế Ca từ CaCO3

- Điều chế Cu từ CuSO4

Viết phương trình hóa học của các phản ứng Lời giải:

- Phương pháp để điều chế Ca là điện phân nóng chảy muối halogenua khan:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 ↑ + H2O CaCl2 ^dpnc Ca + Cl2

- Từ CuSO4 điều chế Cu có thể dùng phương pháp: điện phân dung dịch, thủy luyện, nhiệt luyện.

- Thủy luyện: CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu - Nhiệt luyện:

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Cu(OH)2 to

 CuO + H2O CuO + H2

to

 Cu + H2O - Điện phân dung dịch:

2CuSO4 + 2H2O ^dpdd2Cu + O2 + 2H2SO4

Bài 2 trang 98 Hóa học 12: Từ Cu(OH)2, MgO, Fe2O3 hãy điều chế các kim loại tương ứng bằng một phương pháp thích hợp. Viết phương trình hóa học của phản ứng.

Lời giải:

- Từ Cu(OH)2 điều chế Cu:

Cu(OH)2 to

 CuO + H2O CuO + H2

to

 Cu + H2O - Từ MgO điều chế Mg:

MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O MgCl2 ^dpncMg + Cl2

- Từ Fe2O3 điều chế Fe:

Fe2O3 + 3H2 to

 2Fe + 3H2O

Bài 3 trang 98 Hóa học 12: Một loại quặng sắt chứa 80% Fe2O3 và 10% SiO2. Hàm lượng các nguyên tố Fe và Si trong quặng này là

A. 56% Fe và 4,7% Si B. 54% Fe và 3,7% Si C. 53% Fe và 2,7% Si D. 52% Fe và 4,7% Si

Lời giải:

Đáp án A.

Giả sử có 100 gam quặng sắt thì khối lượng Fe2O3 là 80 gam và khối lượng SiO2 là 10 gam.

Số mol Fe2O3 là:

2 3

Fe O

n 80 0,5mol

160 

→ nFe =

2 3

2.nFe O 2.0,5 1mol

→ mFe = 1.56 = 56 (g)

Vậy %mFe = ⁵⁶ .100% 56%.

100 

Ta có:

SiO2

10 1

n mol

60 6

  = nSi

Vậy %mSi = 1.28

6 .100% 4,7%.

100 

Bài 4 trang 98 Hóa học 12: Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp gồm CuO, FeO, Fe3O4, Fe2O3, Fe, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (đktc). Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là

A. 28g. B. 26g. C. 24g. D. 22g.

Lời giải:

CO CO2

n 5,6 0, 25mol n 22, 4

   sinh ra

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mhh + mCO = m chất rắn sau + mCO2

→ m chất rắn sau = 30 + 0,25.28 – 0,25.44 = 26 (g).

Đáp án B.

Bài 5 trang 98 Hóa học 12: Điện phân (điện cực trơ) dung dịch muối sunfat của một kim loại hóa trị II với dòng điện cường độ 3A. Sau khi 1930 giây điện phân thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam.

a. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra tại mỗi điện cực và phương trình hóa học chung của sự điện phân.

b. Xác định tên kim loại.

Lời giải:

a) Giả sử kim loại hóa trị II là M.

Ở catot: M²⁺ + 2e → M

Ở anot: 2H2O → 4H⁺ + O2 + 4e

Phương trình hóa học chung của sự điện phân:

2MSO4 + 2H2O ^dpdd2M + 2H2SO4 + O2

b)Theo định luật Faraday ta có khối lượng chất thoát ra ở điện cực là m AIt 1,92

nF

1,92.96500.2

A 64

3.1930

 

  

Trong đó A là khối lượng mol nguyên tử của kim loại M Vậy M là kim loại đồng (Cu).