LUYỆN TẬP: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI VÀ SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Sự điện phân
a) Khái niệm
Sự điện phân là phản ứng oxi hóa – khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi có tác dụng của dòng điện một chiều (điện năng chuyển thành hóa năng).
b) Phản ứng hoá học ở các điện cực trong thiết bị điện phân
- Ở catot (cực -) xảy ra sự khử, chất có tính oxi hoá mạnh hơn thì dễ bị khử.
Thí dụ, ở catot có mặt ion Cu2+ và phân tử H2O, các ion Cu2+ có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ bị khử thành Cu.
- Ở anot (cực +) xảy ra sự oxi hoá, chất có tính khử mạnh hơn thì dễ bị oxi hoá.
Thí dụ, ở anot có mặt phân tử H2O, các ion \[SO_{4}^{2-}\] và \[NO_{3}^{-}\]. Các phân tử H2O có tính khử mạnh hơn sẽ bị oxi hoá thành O2 và ion H+.
- Nếu anot (cực +) không trơ thì anot tan (mòn).
2. Sự ăn mòn kim loại
a) Sự ăn mòn hoá học và sự ăn mòn điện hoá
- Giống nhau : Bản chất của sự ăn mòn hoá học và sự ăn mòn điện hoá là phản ứng oxi hoá - khử.
- Khác nhau : Trong ăn mòn hoá học không hình thành dòng điện. Trong ăn mòn điện hoá có hình thành dòng electron (các electron được di chuyển thành dòng, từ cực âm đến cực dương Þ tạo pin điện hóa).
b) Chống ăn mòn kim loại
- Biện pháp bảo vệ bề mặt : sơn, tráng, mạ, bôi dầu mỡ, phủ chất dẻo,... lên bề mặt kim loại.
- Biện pháp bảo vệ điện hoá : dùng kim loại có tính khử mạnh hơn để bảo vệ (dùng anot tan).
3. Phương pháp điều chế kim loại
- Phương pháp thuỷ luyện: để điều chế những kim loại có tính khử yếu như Cu, Hg, Ag, Au,...
- Phương pháp nhiệt luyện: để điều chế những kim loại có tính khử yếu và trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb, Cu,...
- Phương pháp điện phân:
+ Điện phân chất điện li nóng chảy (muối, bazơ, oxit) để điều chế những kim loại có tính khử mạnh, như K, Na, Ca, Al.
+ Điện phân dung dịch chất điện li (dung dịch muối) để điều chế những kim loại có tính khử yếu và trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb, Cu, Hg, Ag,...
B. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 103 SGK Hoá học 12):
Bằng những phương pháp hóa học nào có thể điều chế Ag từ dung dịch AgNO3, điều chế Mg từ dung dịch MgCl2? Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
Các phương pháp điều chế Ag từ AgNO3 là :
- Nhiệt phân :
- Thủy luyện :
- Điện phân dung dịch :
Phương pháp điều chế Mg từ MgCl2 là : điện phân nóng chảy MgCl2
Bài 2 (trang 103 SGK Hoá học 12):
Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 10g trong 250g dung dịch AgNO3 4% khi lấy vật ra thì khối lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 17%.
a. Viết phương trình hóa học của phản ứng và cho biết vai trò các chất tham gia phản ứng.
b. Xác định khối lượng của vật sau phản ứng.
Hướng dẫn giải:
a) 2AgNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + 2Ag
Phương trình ion thu gọn: Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag↓
AgNO3 là chất oxi hóa, Cu là chất khử.
Áp dụng tăng giảm khối lượng:
b) Khối lượng vật sau phản ứng = 10 + 0,01 x 108 – 0,005 x 64 = 10,76 g
Bài 3 (trang 103 SGK Hoá học 12):
Để khử hoàn toàn 23,2 gam một oxit kim loại cần dùng 8,96 lít H2 (đktc). Khim loại đó là kim loại nào sau đây?
A. Mg.
B. Cu.
C. Fe.
D. Cr.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C.
Gọi công thức của oxit kim loại là MxOy
Số mol H2 là nH2 = 
= 0,4(mol)
Như vậy :
Mx + 16y = 58y
Mx = 42y
Giá trị thỏa mãn : M = 56; x = 3; y = 4
Kim loại là Fe và công thức oxit là Fe3O4
Bài 4 (trang 103 SGK Hoá học 12):
Cho 9,6 gam bột kim loại M vào 500ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng kết thúc thu được 5,376 (lít) H2 (đktc). Kim loại M là kim loại nào sau đây.
A. Mg.
B. Cu.
C. Fe.
D. Cr.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B.
Số mol H2 là:
Số mol HCl nHCl = 0,5.1 = 0,5(mol)
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
Số mol HCl phản ứng: nHCl = 2. nH2 = 2.0,24 = 0,48(mol). So với ban đầu HCl phản ứng còn dư
Vậy M là Ca.
Bài 5 (trang 103 SGK Hoá học 12):
Điện phân nóng chảy muối clorua của kim loại M. Ở catot thu được 6 gam kim loại và ở anot có 3,36 lít khí (đktc) thoát ra. Muối clorua đó là:
A. NaCl.
B. KCl.
C. BaCl2.
D. CaCl2.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D.
Công thức muối CaCl2.
Gợi ý giải Hóa 12 Điều chế kim loại, lý thuyết trọng tâm, giải bài tập sách giáo khoa bài Điều chế kim loại do đội ngũ giáo viên ican trực tiếp biên soạn.