Chuyên đề Nguyên tắc điều chế kim loại

I. NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
Thực hiện sự khử :
 Mn+ + ne ® M
II. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
1.Phương pháp thuỷ luyện
Dùng hoá chất thích hợp như H2SO4, NaOH, NaCN tách hợp chất của kim loại ra khỏi quặng. Sau đó dùng chất khử để khử ion kim loại thành kim loại tự do
- Thí dụ: 
 Điều chế Ag từ quặng sunfua Ag2S:
 Ag2S + 4NaCN 2Na[Ag(CN)2] + Na2S
 2Na[Ag(CN)2] + Zn Na2[Zn(CN)4] + 2Ag
 Dùng Fe để khử ion Cu2+ trong dd muối đồng
 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu ↓ 
- Phương pháp nàydùng để điều chế kim loại yếu.
2. Phương pháp nhiệt luyện
-Khử nhứng ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như: C, CO, H2 hoặc Al, kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ.
to
- Thí dụ
 Fe2O3 +3 CO ® 2 Fe + 3 CO2
 PbO + H2 Pb + H2O
 ZnO + C Zn + CO
Với kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng đã thu được kim loại mà không cần tác nhân khử:
 HgS + O2 Hg + SO2
- Dùng trong CN, để điều chế những kim loại hoạt động trung bình.
3. Phương pháp điện phân.
Phương pháp điện phân dùng năng lượng của dòng điện để gây ra sự biến đổi hoá học, đó là phản ứng oxi hoá - khử. Trong sự điện phân, tác nhân khử là cực (–) mạnh hơn nhiều lần tác nhân khử là chất hoá học. Thí dụ, không một chất hoá học nào có thể khử được các ion kim loại kiềm thành kim loại. Thí dụ: Sơ đồ điện phân dung dịch ZnSO4
 Cực (-) 
Zn2+, H2O
ZnSO4
(dd)
 Cực (+)
 SO42-, H2O
Zn2++2e® Zn
2 H2O®4H++O2+ 4e
Phương trình điện phân: 
2 ZnSO4 + H2O ® 2 Zn + 2 H2SO4 + O2­
C©u 1 : 
Cho hỗn hợp gồm Fe và Zn vào dung dịch AgNO3 đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại. Hai muối trong X là
A.
Fe(NO3)2 và AgNO3.	
B.
Fe(NO3)3 và Zn(NO3)2.
C.
AgNO3 và Zn(NO3)2.
D.
Zn(NO3)2 và Fe(NO3)2.	
C©u 2 : 
Cho m1 gam Al vào 100 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,3M và AgNO3 0,3M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m2 gam chất rắn X. Nếu cho m2 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thì thu được 0,336 lít khí (ở đktc). Giá trị của m1 và m2 lần lượt là
A.
8,10 và 5,43	
B.
1,08 và 5,43
C.
0,54 và 5,16	
D.
1,08 và 5,16	
C©u 3 : 
 Khi cho 41,4 gam hỗn hợp X gồm Fe2O3, Cr2O3 và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH đặc (dư), sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng 16 gam. Để khử hoàn toàn 41,4 gam X bằng phản ứng nhiệt nhôm, phải dùng 10,8 gam Al. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Cr2O3 trong hỗn hợp X là (Cho. hiệu suất của các phản ứng là 100%)
A.
 36,71%. 
B.
 66,67%. 	
C.
 20,33%. 	
D.
 50,67%. 	
C©u 4 : 
Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu được m kg Al ở catot và 67,2 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro bằng 16. Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong (dư) thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của m là 
A.
54,0	
B.
67,5	
C.
108,0
D.
75,6	
C©u 5 : 
Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi Phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là
A.
8,3 gam.	
B.
2,0 gam.	
C.
0,8 gam.	
D.
4,0 gam.
C©u 6 : 
 Phản ứng hoá học xảy ra trong trường hợp nào dưới đây không thuộc loại phản ứng nhiệt nhôm?
A.
 Al tác dụng với axit H2SO4 đặc, nóng.
B.
 Al tác dụng với Fe2O3 nung nóng.
C.
 Al tác dụng với CuO nung nóng.
D.
 Al tác dụng với Fe3O4 nung nóng. 	
C©u 7 : 
Để khử ion Cu2+ trong dung dịch CuSO4 có thể dùng kim loại
A.
Fe. 
B.
Ba. 	
C.
Na. 	
D.
K.	
C©u 8 : 
Đốt nóng một hỗn hợp gồm Al và 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng vừa đủ với V ml NaOH 1M sinh ra 3,36 lít H2 (ở đktc). Giá trị của V là dung dịch 
A.
100. 
B.
300. 
C.
150. 
D.
200. 
C©u 9 : 
 Thứ tự một số cặp oxi hoá - khử trong dãy điện hoá như sau. Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+. Cặp chất không phản ứng với nhau là
A.
 dung dịch FeCl2 và dung dịch CuCl2. 
B.
 Fe và dung dịch CuCl2. 	
C.
 Cu và dung dịch FeCl3. 	
D.
 Fe và dung dịch FeCl3.
C©u 10 : 
Cặp chất không xảy ra phản ứng hoá học là 	
A.
Fe + dung dịch FeCl3. 
B.
Cu + dung dịch FeCl2. 
C.
Cu + dung dịch FeCl3. 
D.
Fe + dung dịch HCl. 
C©u 11 : 
Hai kim loại có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch là 
A.
Na và Fe. 
B.
Cu và Ag. 
C.
Al và Mg. 
D.
Mg và Zn. 
C©u 12 : 
Cho luồng khí H2 (dư) qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe2O3, ZnO, MgO nung ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng hỗn hợp rắn còn lại là:
A.
 Cu, Fe, Zn, Mg. 
B.
 Cu, Fe, ZnO, MgO.
C.
 Cu, Fe, Zn, MgO. 
D.
 Cu, FeO, ZnO, MgO.
C©u 13 : 
Nung nóng m gam hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 trong điều kiện không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thu được dung dịch Y, chất rắn Z và 3,36 lít khí H2 (ở đktc). Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Y, thu được 39 gam kết tủa. Giá trị của m là
A.
36,7
B.
45,6	
C.
57,0	
D.
48,3	
C©u 14 : 
Cho một lượng bột Zn vào dung dịch X gồm FeCl2 và CuCl2 . Khối lượng chất rắn sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn nhỏ hơn khối lượng bột Zn ban đầu là 0,5 gam. Cô cạn phần dung dịch sau phản ứng thu được 13,6 gam muối khan. Tổng khối lượng các muối trong X là 
A.
19,5 gam	
B.
17,0 gam	
C.
14,1 gam
D.
13,1 gam	
C©u 15 : 
 Cho khí CO (dư) đi vào ống sứ nung nóng đựng hỗn hợp X gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, 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, Al, Fe, Cu.
C.
 MgO, Fe3O4, Cu. 	
D.
 Mg, Fe, Cu. 	
C©u 16 : 
Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam Cr2O3 và m gam Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được 23,3 gam hỗn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl (dư) thoát ra V lít khí H2 (ở đktc). Giá trị của V là (cho O = 16, Al = 27, Cr = 52)
A.
 4,48. 
B.
 3,36. 
C.
 7,84. 
D.
 10,08.
C©u 17 : 
Cho phản ứng hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Trong phản ứng trên xảy ra 
A.
sự khử Fe2+ và sự khử Cu2+
B.
sự oxi hóa Fe và sự khử Cu2+
C.
sự khử Fe2+ và sự oxi hóa Cu. 
D.
sự oxi hóa Fe và sự oxi hóa Cu. 
C©u 18 : 
Dãy gồm các kim loại được điều chế trong công nghiệp bằng phương pháp điện phân hợp chất nóng chảy của chúng, là:
A.
 Fe, Ca, Al.
B.
 Na, Cu, Al. 
C.
 Na, Ca, Al. 
D.
 Na, Ca, Zn. 
C©u 19 : 
 Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là
A.
 Fe2O3; 75%. 	
B.
 FeO; 75%. 	
C.
 Fe2O3; 65%. 	
D.
 Fe3O4; 75%.
C©u 20 : 
Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Giá trị của m là
A.
2,80.	
B.
2,16.	
C.
0,64.
D.
4,08.	
C©u 21 : 
Cho m gam hỗn hợp bột Zn và Fe vào lượng dư dung dịch CuSO4. Sau khi kết thúc các phản ứng, lọc bỏ phần dung dịch thu được m gam bột rắn. Thành phần phần trăm theo khối lượng của Zn trong hỗn hợp bột ban đầu là (cho Fe = 56, Cu = 64, Zn = 65)
A.
 12,67%.
B.
 82,20%. 
C.
 90,27%. 
D.
 85,30%. 
C©u 22 : 
Để điều chế được 78 gam Cr từ Cr2O3 (dư) bằng phương pháp nhiệt nhôm với hiệu suất của phản ứng là 90% thì khối lượng bột nhôm cần dùng tối thiểu là
A.
81,0 gam	
B.
40,5 gam	
C.
45,0 gam	 
D.
54 gam
C©u 23 : 
Nguyên tắc chung được dùng để điều chế kim loại là
A.
cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất khử.
B.
khử ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại.
C.
oxi hoá ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại
D.
cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất oxi hoá.
C©u 24 : 
Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là 
A.
0,896. 
B.
0,224. 
C.
0,448. 
D.
1,120. 
C©u 25 : 
Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và AgNO3 0,2M. Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra, rửa sạch làm khô cân được 101,72 gam (giả thiết các kim loại tạo thành đều bám hết vào thanh sắt). Khối lượng sắt đã phản ứng là 
A.
2,16 gam	
B.
1,72 gam	
C.
0,84 gam	
D.
 1,40 gam
C©u 26 : 
Điện phân dung dịch CuCl2 với điện cực trơ, sau một thời gian thu được 0,32 gam Cu ở catôt và một lượng khí X ở anôt. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí X trên vào 200 ml dung dịch NaOH (ở nhiệt độ thường). Sau phản ứng, nồng độ NaOH còn lại là 0,05M (giả thiết thể tích dung dịch không thay đổi). Nồng độ ban đầu của dung dịch NaOH là (cho Cu = 64)
A.
 0,15M. 
B.
 0,2M. 
C.
 0,1M. 
D.
 0,05M.
C©u 27 : 
Nhúng một lá kim loại M (chỉ có hoá trị hai trong hợp chất) có khối lượng 50 gam vào 200 ml dung dịch AgNO3 1M cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn,. Lọc dung dịch, đem cô cạn thu được 18,8 gam muối khan. Kim loại M là
A.
Fe
B.
Zn	
C.
Cu	
D.
Mg	
C©u 28 : 
Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là: 
A.
Al, Cu, Ag. 
B.
Fe, Cu, Ag. 
C.
Al, Fe, Ag. 
D.
Al, Fe, Cu. 
01
28
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27