Bài 21. Điều chế kim loại

Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
Giáo án Powerpoint của : Từ Xuân Nhị
Tiết 42
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
Bài cũ :
1) Cho biết hiện tượng xảy ra khi ngâm một lá sắt vào dd axit HCl ? Minh họa bằng phương trình phản ứng.
Đáp án
* Fe tác dụng với axit . Lúc đầu bọt khí thoát ra nhiều sau 1 thời gian chậm dần do khí H2 bám vào cản trở sự tác dụng của axit với Fe

Fe + 2 HCl ? FeCl2 + H2
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
2) Trong thí nghiệm trên nếu nhỏ thêm vài giọt
dd CuSO4 vào dd axit thì có hiện tượng gì xảy ra ?
Viết phương trình phản ứng minh họa ?
đầu tiên Fe với Cu+2 trong dung dịch giải phóng Cu
Fe + Cu+2 ? Fe+2 + Cu
Cu tạo ra bám vào Fe ; Hiện tượng ăn mòn điện hóa xảy ra : Anốt ( Fe ) : Fe - 2e ? Fe+2
Katốt ( Cu ) : 2H+ + 2e ? H2
Fe bị ăn maòn nhanh hơn ( Khí H2 thoát ra ở K ) nhiều hơn

Đáp án
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
I- KIM LOẠI TRONG TỰ NHIÊN
Do kim loại hoạt động hóa học mạnh nên
đa số kim loại tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất (ôxit,muối ...) chỉ một số rất ít tồn tại ở trạng thái tự do như vàng, platin... Những khoáng vật và đất đá chứa hợp chất của kim loại gọi là quặng.
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
Khử ion dương kim loại thành kim loại tự do.
Mn+ + ne ? M
II-Các phương pháp điều chế kim loại.
I-Nguyên tắc điều chế kim loại.
3)Phương pháp điện phân.
2)Phương pháp nhiệt luyện.
1)Phương pháp thuỷ luyện.
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
TD: Zn + CuSO4 ? ZnSO4 + Cu ?
Cu + 2AgNO3 ? Cu(NO3)2 + 2Ag ?
II.Các phương pháp điều chế kim loại:
1)Phương pháp thuỷ luyện:
a.Nguyên tắc: dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion dương kim loại khác trong dung dịch muối.
b.Mục đích: điều chế các kim loại có tính khử yếu : Cu, Ag, Au , Hg ...
Dùng dung dịch thích hợp chuyển kim loại trong quặng thành dạng tan trong dung dịch tách ra khỏi quặng
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
TD: CuO + H2 ? Cu + H2O
Fe2O3 + 3 CO ? 2 Fe + 3 CO2
3Fe3O4 + 8Al ? 4Al2O3 + 9Fe
II.Các phương pháp điều chế kim loại.
2)Phương pháp nhiệt luyện:
a.Nguyên tắc: dùng chất khử C, CO, H2 hoặc kim loại Al để khử ion dương kim loại trong hợp chất oxit ở nhiệt độ cao.
b.Mục đích:điều chế các kim loại có tính khử trung bình và yếu (kim loại sau Al) trong công nghiệp.
Khi dùng kim loại làm chất khử: Phương pháp nhiệt kim
Xem plet sản xuất gang
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
II-Các phương pháp điều chế kim loại.
3)Phương pháp điện phân:
a.Nguyên tắc: dùng dòng điện 1 chiều trên catot để khử ion dương kim loại trong hợp chất
b.Mục đích: điều chế hầu hết các kim loại.(chủ yếu điều chế kim loại mạnh : nhôm, kim loại kiệm, kiềm thổ )
Điều chế kim loại có tính khử mạnh từ Li đến Al : điện phân hợp chất nóng chảy( oxit, hidroxit, muối) của chúng.
Các kim loại khác điều chế bằng điện phân dung dich muối
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
2NaCl 2Na(K) + Cl2 (A)
TD: điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
NaCl ? Na+ + Cl-
Catot K
Anot A
Ion Na+ bị khử
Ion Cl- bị oxi hóa
Na + + e ? Na
2Cl - ? Cl2 - 2e
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
Cực dương bằng than chì
Hỗn hợp nóng chảy Al2O3 +criolit
Nhôm nóng chảy
Cực âm bằng than chì
Cửa tháo nhôm nóng chảy
Sơ đồ điện phân nhôm nóng chảy
Sản phẩm sản xuất nhôm
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
Cu2+ + 2e ? Cu ? 2H2O ? 4H++ O2 + 4e

2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 +2H2SO4

TD: điện phân dung dịch CuSO4 (điên cực trơ) để điều chế Cu.
CuSO4 ? Cu 2+ + SO42-
Catot
Anot
Cu2+ , H2O
Cl- , H2O
Ion Cu2+ bị khử
H2O bị oxi hóa
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
III- Định luật Faraday:
Với: m là khối lượng chất thu được ở điện cực (g)
A: Khối lượng mol của chất thu được ở điện cực
n: số e mà nguyên tử hay ion nhận hay cho
I: Cường độ dòng điện tính bằng A
t: Thời gian điện phân tính bằng giây
F: Hằng số Faraday= 96500
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
1- Từ dd CuCl2, có mấy cách để điều chế kim loại Cu ?
B. 2 cách
A. 1 cách.
C. 3 cách
D. 4 cách
Cách 1 : điện phân dd CuCl2.

Cách 2 : dùng kim loại có tính khử mạnh hơn khử ion Cu2+ trong dd.
Cách 3 : chuyển CuCl2 Cu(OH)2 CuO
sau đó dùng H2 để khử CuO ở nhiệt độ cao.
2- Điện phân nóng chảy muối clorua của kim loại M, ở anot thu được 1,568 lít khí (đktc), khối lượng kim loại thu được ở catot là 2,8 gam. Kim loại M là:
D. Ca
C. K
B. Na
A. Mg
= nM
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
2-Tiến hành điện phân hoàn toàn dung dịch X chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 thu được 56 gam hỗn hợp kim loại ở catot và 4,48 lít khí ở anot (đktc). Số mol AgNO3 và Cu(NO3)2 trong X lần lượt là (cho Ag = 108, Cu = 64)
D. 0,2 và 0,4
C. 0,4 và 0,2
B. 0,3 và 0,4
A. 0,2 và 0,3
Đáp án C
C. 0,4 và 0,2
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
3- Điện phân dung dịch CuSO4 bằng điện cực trơ với dòng điện có cường độ I = 0,5A trong thời gian 1930 giây thì khối lượng đồng và thể tích khí O2 sinh ra là :
D. 1,28g và 0,224 lít
C. 0,96g và 0,168 lít
B. 0,32g và 0,056 lít
A. 0,64g và 0,112 lit
Thay vào cho Cu ta có m = 0,32g
B. 0,32g và 0,056 lít
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
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:
D. 108,0.
C. 67,5.
B. 75,6.
A. 54,0.
nX = 0,1 và n? = 0,02
Trong 0,3 mol hh có 0,06 mol CO2
Gọi x là số mol O2 và y là số mol CO có trong 0,3 mol hh
MX = 32 ? trong hh có CO và O2
0,06 + x + y = 0,3 hay x + y = 0,24
A�p dụng bảo toàn e: 0,06.4 + 0,06.4 + 0,18.2 = 3a ? a = 0,28
m = 0,28.104.27 = 75,6.103g = 75,6 kg
B. 75,6.
Giao an Powerpoint
Tu Xuan Nhi - THPT Huong hoa
Kính chúc quý thầy cô cùng các em mạnh khỏe