Đáp án Hoá học 12 chân trời sáng tạo Bài 15: Các phương pháp tách kim loại
File đáp án Hoá học 12 chân trời sáng tạo Bài 15. Các phương pháp tách kim loại Toàn bộ câu hỏi, bài tập ở trong bài học đều có đáp án. Tài liệu dạng file word, tải về dễ dàng. File đáp án này giúp kiểm tra nhanh kết quả. Chỉ có đáp án nên giúp học sinh tư duy, tránh học vẹt.
Xem: => Giáo án hoá học 12 chân trời sáng tạo
BÀI 15. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH KIM LOẠI
MỞ ĐẦU
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?
Hướng dẫn chi tiết
Có những phương pháp như phương pháp nhiệt luyện, phương pháp thuỷ luyện và phương pháp điện phân để tách kim loại.
1. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA KIM LOẠI VÀ QUẶNG, MỎ KIM LOẠI
Thảo luận 1: Tìm hiểu và nêu trạng thái tự nhiên của một số kim loại.
Hướng dẫn chi tiết
Trong tự nhiên, chỉ có một số ít kim loại tồn tại ở dạng đơn chất như vàng, bạc, platinum,…, còn lại hầu hết các kim loại tồn tại ở dạng hợp chất trong các quặng, mỏ.
2. PHƯƠNG PHÁP TÁCH KIM LOẠI
Thảo luận 2: Xác định chất oxi hoá, chất khử trong các phản ứng ở Ví dụ 1.
Hướng dẫn chi tiết
- Trong phản ứng 1, ZnO là chất oxi hoá, C là chất khử.
- Trong phản ứng 2, Fe2O3 là chất oxi hoá, CO là chất khử.
Luyện tập: 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.
Hướng dẫn chi tiết
Tách Cu từ Cu(OH)2 bằng cách đầu tiên nhiệt phân Cu(OH)2, sau đó đưa sản phẩm của phản ứng nhiệt phân cho phản ứng với C. Cuối cùng thu được Cu.
Phương trình hoá học:
Cu(OH)2 CuO + H2O
2CuO + C 2Cu + CO2
Thảo luận 3: Hãy so sánh phương pháp nhiệt luyện và phương pháp thuỷ luyện. Phương pháp nào thường dùng trong phòng thí nghiệm để tách kim loại? Giải thích.
Hướng dẫn chi tiết
* Giữa phương pháp nhiệt luyện và phương pháp thuỷ luyện có:
- Giống nhau: mục đích của cả hai phương pháp là tách kim loại và đều thực hiện bằng cách khử những ion của kim loại hoạt động yếu.
- Khác nhau:
+ Phương pháp nhiệt luyện không chỉ thực hiện khử những ion của kim loại hoạt động yếu mà còn là những kim loại hoạt động 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 nhằm mục đích tách ra 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, an toàn và không đòi hỏi nhiệt độ cao như phương pháp nhiệt luyện.
Thảo luận 4: 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).
Hướng dẫn chi tiết
Có thể điện phân dung dịch muối của bạc để tách kim loại.
Phương trình hoá học: Ví dụ muối AgNO3
2AgNO3 + H2O → 2Ag + O2 + 2HNO3
3. NHU CẦU VÀ THỰC TIỄN TÁI CHẾ KIM LOẠI
Thảo luận 5: 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.
Hướng dẫn chi tiết
Thực trạng: đa số các cơ sở cũng như các làng nghề đó đều không có biện pháp kiểm soát ô nhiễm, xử lí chất thải và bảo hộ lao động cần thiết. Do đó, tình trạng ô nhiềm môi trường ở đây rất nghiêm trọng.
- Quá trình tái chế cũng như gia công làm phát sinh bụi và các khí thải như SO2, NO2,… vượt quá mức cho phép, gây ảnh hưởng đến sức khoẻ người dân trong làng và khu vực lân cận.
- Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất không được thu gom, xử lý mà được xả trực tiếp ra ao, hồ, kênh mương làm cho hệ thống thoát nước bị xuống cấp nghiêm trọng, không còn khả năng thoát nước dẫn đến nước thải ứ đọng lâu ngày, phát sinh mùi….
- Về chất thải rắn, trung bình mỗi ngày, lượng chất thải rắn phát sinh từ hoạt động sản xuất, kinh doanh của làng nghề rất lớn. Toàn bộ lượng chất thải rắn phát sinh không được các cơ sở sản xuất thu gom mà đổ bừa bãi ra môi trường xung quanh, gây mất mỹ quan và ô nhiễm càng thêm nghiêm trọng.
Do đó tại các cơ sở, làng nghề tái chế kim loại cần tăng cường các biện pháp để làm giảm lượng rác thải phát sinh, cải thiện tình trạng ô nhiễm.
BÀI TẬP
Bài 1: Viết sơ đồ tách 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).
Hướng dẫn chi tiết
- Để tách kim loại Mg, ta dùng phương pháp điện phân nóng chảy MgO:
MgO Mg + O2
- Để tách kim loại Fe, ta dùng phương pháp nhiệt luyện:
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Bài 2: Trình bày phương pháp hoá học thích hợp để tách kim loại ra khỏi hỗn hợp kim loại bạc và đồng. Viết phương trình hoá học của các phản ứng.
Hướng dẫn chi tiết
- Cho hỗn hợp vào dung dịch AgNO3 vừa đủ, khi đó Cu tan ra còn Ag không tan tức là Cu phản ứng với AgNO3 còn Ag không phản ứng. Như vậy, ta thu được Ag. Phương trình hoá học: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag.
- Để tách Cu ra khỏi dung dịch Cu(NO3)2, ta cho Fe tác dụng vào dung dịch Cu(NO3)2, Fe sẽ đẩy Cu ra khỏi dung dịch và từ đó ta thu được kim loại Cu. Phương trình hoá học: Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Cu
Bài 3: 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.
Hướng dẫn chi tiết
Phương pháp thích hợp để điều chế calcium là cho CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ, sau đó điện phân nóng chảy muối sau phản ứng. Cuối cùng ta thu được kim loại calcium. Phương trình hoá học:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
CaCl2 Ca + Cl2
=> Giáo án Hoá học 12 chân trời Bài 15: Các phương pháp tách kim loại