Bài 20 · Cơ bản

Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại

Biết dạng tồn tại của kim loại trong tự nhiên, nêu nguyên tắc tách kim loại (khử ion thành kim loại), chọn đúng một trong ba phương pháp nhiệt luyện, thuỷ luyện, điện phân theo vị trí kim loại trên dãy E°, và giải bài tính khối lượng kim loại từ quặng, khối lượng chất rắn giảm, định luật Faraday.

Ứng với SGK Hoá học 12 (bộ thống nhất): Bài 20

⚡ Nhớ nhanh

1Kim loại mạnh (Na, Mg, Al…) chỉ có trong tự nhiên ở dạng hợp chất (NaCl, Al₂O₃…); kim loại kém hoạt động (Au, Pt) có ở dạng tự do. Quặng là khoáng vật chứa hợp chất kim loại đủ nhiều để khai thác (hematite Fe₂O₃, bauxite Al₂O₃·2H₂O…).
2Nguyên tắc chung: khử ion kim loại thành kim loại: Mⁿ⁺ + ne → M. Chọn phương pháp theo E°: kim loại càng mạnh thì ion càng khó khử.
3Nhiệt luyện (C, CO, H₂ khử oxide, kim loại sau Al): Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂. Thuỷ luyện (kim loại mạnh hơn, không tan nước, đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối): Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. Điện phân nóng chảy (Na, Mg, Al): 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂.
4Điện phân dung dịch muối của Na, Mg, Al không ra kim loại vì nước bị khử trước (ra H₂). Al₂O₃ cần cryolite để nóng chảy ở ≈ 950 °C thay vì 2050 °C. Khối lượng ở điện cực: m = A·I·t/(n·F), F = 96485 C/mol.
5Bẫy: khử oxide bằng CO với Al₂O₃ (không xảy ra); Na đẩy Cu khỏi muối (Na tác dụng nước trước); quên hiệu suất hoặc nhân hiệu suất hai lần; dùng 22,4 L/mol thay 24,79 L/mol.

👀 Nhìn là hiểu

Tab Khám phá: chọn kim loại trên dãy E° để xem quặng, phương pháp phù hợp và phương trình; bấm thử phương pháp khác (CO với Al₂O₃, điện phân dung dịch NaCl…) để thấy vì sao không được. Tab Thí nghiệm: A khử mẫu CuO bằng H₂ rồi tính % CuO từ khối lượng chất rắn giảm, B điện phân Al₂O₃ nóng chảy (cryolite) đo khối lượng Al theo I·t. Tab Đoán trước có 4 cái bẫy.

⬅ khử mạnh (E° nhỏ)yếu (E° lớn) ➡

điện phân nóng chảy nhiệt luyện thuỷ luyện

E° Feⁿ⁺/Fe−0,44 V

Kết quảĐược

Từ 1 tấn quặng 80 %560 kg

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ (t°)

Kéo thả tự do, xem số và đồ thị chạy theo.

Thử phương pháp:

Sắt (E° = −0,44 V), quặng: hematite (Fe₂O₃). Phương pháp thích hợp cho sắt: nhiệt luyện. E° = −0,44 V > −1 V: C, CO, H₂ khử được Fe₂O₃ ở nhiệt độ cao. Từ 1 tấn quặng chứa 80 % Fe₂O₃ (H = 100 %) thu được ≈ 560 kg Fe.

1 ⛰️ Kim loại trong tự nhiên. Quặng

Cần nhớ

✦Dạng tự do (nguyên tố): chỉ kim loại rất kém hoạt động như Au, Pt (có khi cả Ag, Cu). Phần lớn kim loại tồn tại ở dạng hợp chất (oxide, sulfide, muối chloride, carbonate…) vì dễ nhường electron.
✦Quặng là khoáng vật chứa hợp chất của kim loại với hàm lượng đủ lớn để khai thác có lãi, thường lẫn đất đá (gangue); quặng nghèo được làm giàu trước khi luyện.
✦Muốn biết lượng kim loại trong quặng: khối lượng hợp chất = khối lượng quặng · % hợp chất; % kim loại trong hợp chất = (số nguyên tử · khối lượng nguyên tử)/khối lượng mol.
✦Na, Mg lấy từ muối biển, nước biển (NaCl, MgCl₂); Al từ bauxite; Fe từ hematite, magnetite; Cu từ chalcopyrite; Zn từ sphalerite; Pb từ galena.

Một số quặng quan trọng

Kim loại	Quặng	Thành phần chính
Na, Mg	Muối mỏ, nước biển	NaCl, MgCl₂
Al	Bauxite	Al₂O₃·2H₂O (chủ yếu Al₂O₃)
Fe	Hematite · magnetite · pyrite	Fe₂O₃ · Fe₃O₄ · FeS₂
Zn, Pb	Sphalerite · galena	ZnS · PbS
Cu	Chalcopyrite · malachite	CuFeS₂ · CuCO₃·Cu(OH)₂
Au, Pt	Dạng tự do lẫn cát, đá	Au, Pt

Dạng bài

Tính khối lượng kim loại từ quặng

1 Tính khối lượng hợp chất kim loại trong quặng: m(hợp chất) = m(quặng) · % hợp chất.
2 Đổi ra mol hợp chất: n = m/M.
3 Dùng công thức hợp chất suy ra n(kim loại) (Fe₂O₃ chứa 2 Fe); m(kim loại) = n · A. Có hiệu suất H thì nhân một lần H.
4 Kiểm tra: m(kim loại) < m(hợp chất); % kim loại trong hợp chất (Fe₂O₃: 70 %) nhân m(hợp chất) phải ra cùng kết quả.

⚠️ Bẫy hay gặp: Lấy cả 1000 kg làm Fe₂O₃ rồi nhân 70 %: 700 kg — quên 20 % đất đá. Với bauxite 51 % Al₂O₃, coi Al = 54 (nhầm 2 nguyên tử) ra 540 kg thay vì 270 kg.

🪨

Làm mẫu

Luyện sắt từ 1 tấn quặng hematite chứa 80 % Fe₂O₃ (còn lại là đất đá), hiệu suất 100 %. Tính khối lượng sắt thu được (Fe = 56; O = 16).

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

2 🧭 Nguyên tắc chung. Chọn phương pháp theo dãy E°

Cần nhớ

✦Nguyên tắc: trong hợp chất kim loại ở dạng ion dương nên muốn có kim loại phải khử: Mⁿ⁺ + ne → M. Nguồn electron: chất khử hoá học hoặc dòng điện.
✦Kim loại càng mạnh (E° càng nhỏ), ion càng khó khử, cần chất khử càng mạnh. Na, Mg, Al (E° < −1 V): không chất khử hoá học thông thường (C, CO, H₂) khử nổi ⇒ phải điện phân nóng chảy.
✦Zn, Fe, Pb (E° từ −0,76 đến −0,13 V): ion bị khử bởi C, CO, H₂ ⇒ nhiệt luyện. Cu, Ag (E° > 0): chỉ cần kim loại mạnh hơn (Fe, Cu…) ⇒ thuỷ luyện. Au gặp ở dạng tự do.
✦Vì sao điện phân nóng chảy chứ không điện phân dung dịch: trong nước, H₂O (hoặc ion H⁺) bị khử trước Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺ nên cathode chỉ ra H₂.

Chọn phương pháp theo vị trí kim loại

Nhóm	Kim loại (E°, V)	Phương pháp	Chất khử
Mạnh	Na (−2,71) · Mg (−2,37) · Al (−1,66)	Điện phân nóng chảy	Dòng điện
Trung bình	Zn (−0,76) · Fe (−0,44) · Pb (−0,13)	Nhiệt luyện (hoặc điện phân dung dịch)	C, CO, H₂ (hoặc Al)
Yếu	Cu (+0,34) · Ag (+0,80)	Thuỷ luyện (hoặc nhiệt luyện, điện phân dung dịch)	Kim loại mạnh hơn
Rất yếu	Au (+1,50)	Gặp ở dạng tự do, đãi tách khỏi cát	—

Dạng bài

Chọn phương pháp tách kim loại

1 Tra E° của cặp Mⁿ⁺/M, xếp kim loại vào nhóm mạnh (E° < −1 V), trung bình (−1 V đến 0 V) hay yếu (E° > 0).
2 Chọn phương pháp: mạnh ⇒ điện phân nóng chảy; trung bình ⇒ nhiệt luyện; yếu ⇒ thuỷ luyện.
3 Viết phương trình khử Mⁿ⁺ + ne → M và phản ứng tổng, cân bằng nguyên tố và điện tích.
4 Kiểm tra: tại sao không dùng cách khác (kiểm các bẫy: CO với Al₂O₃, điện phân dung dịch NaCl, Na làm chất đẩy trong thuỷ luyện).

⚠️ Bẫy hay gặp: Dùng CO khử Al₂O₃ như với Fe₂O₃, hoặc điện phân dung dịch NaCl để lấy Na: ở cathode chỉ ra H₂ (và NaOH trong dung dịch). Muốn có Na phải điện phân NaCl nóng chảy.

🧭

Làm mẫu

Chọn phương pháp và viết phương trình tách: (a) Al từ Al₂O₃; (b) Fe từ Fe₂O₃; (c) Cu từ dung dịch CuSO₄.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

3 🔥 Phương pháp nhiệt luyện

Cần nhớ

✦Dùng chất khử C, CO, H₂ (hoặc Al) khử oxide kim loại sau Al ở nhiệt độ cao. Là cách luyện gang, thép và nhiều kim loại trung bình.
✦Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ (lò cao); ZnO + CO → Zn + CO₂; CuO + H₂ → Cu + H₂O (ở phòng thí nghiệm). Khoáng sulfide (ZnS, PbS) phải nung với O₂ thành oxide trước.
✦Chất rắn thu được nhẹ hơn oxide ban đầu: khối lượng giảm chính là khối lượng oxygen bị chất khử lấy đi: Δm = 16·n(O).
✦CO, H₂, C không khử được oxide của Na, Mg, Al (kim loại mạnh hơn chúng).

Dạng bài

Tính phần trăm oxide từ khối lượng chất rắn giảm

1 Tính Δm = m(đầu) − m(sau): đó là khối lượng O trong oxide đã bị khử.
2 Đổi ra mol: n(O) = Δm/16; với CuO, n(CuO) = n(O).
3 m(oxide) = n · M (CuO = 80 g/mol); % = m(oxide)/m(mẫu) · 100.
4 Kiểm tra: m(Cu) = n·64 và m(chất trơ) cộng lại bằng m(sau): 6,4 + 2,0 = 8,4 g.

⚠️ Bẫy hay gặp: Coi 1,6 g là khối lượng CuO: 1,610 = 16 %. Hoặc lấy khối lượng Cu làm phần trăm CuO: 6,410 = 64 %. Chất rắn giảm là oxygen (16 g/mol), không phải CuO (80 g/mol).

🧫

Làm mẫu

Dẫn H₂ dư qua 10,0 g hỗn hợp CuO và SiO₂ (chất trơ) nung nóng đến khi chất rắn có khối lượng không đổi là 8,4 g. Tính phần trăm khối lượng CuO (Cu = 64; O = 16).

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

4 💧 Phương pháp thuỷ luyện

Cần nhớ

✦Dùng kim loại mạnh hơn đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối ở nhiệt độ thường: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu; Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag.
✦Kim loại dùng để đẩy không được tác dụng với nước: không dùng Na, K, Ca, Ba (Na + CuSO₄ chỉ ra H₂ và Cu(OH)₂↓). Vì vậy thuỷ luyện chỉ hợp với kim loại yếu như Cu, Ag, Au.
✦Ứng dụng: thu hồi đồng từ nước thải mỏ bằng sắt vụn; tách đồng từ quặng nghèo đã hoà tan thành CuSO₄. Rẻ, không cần nhiệt độ cao.
✦Với kim loại trung bình như Zn, Fe, Pb thì kim loại đẩy (Mg, Al…) đắt hơn sản phẩm nên không dùng thuỷ luyện.

Dạng bài

Tính khối lượng kim loại thu được khi thuỷ luyện

1 Viết phương trình, xác định chất hết (kim loại hay muối).
2 Đổi ra mol chất hết: n = m/M.
3 Suy ra n(kim loại mới) theo hệ số; m = n · M. Có hiệu suất thì nhân một lần.
4 Kiểm tra bảo toàn electron: n(e nhường) = n(e nhận).

⚠️ Bẫy hay gặp: Cho Na vào dung dịch CuSO₄ rồi tính Cu theo Na: 2,3 g Na (0,1 mol) ⇒ 3,2 g Cu. Thực tế Na tác dụng với nước trước, thu H₂ và Cu(OH)₂, không có Cu (0 g).

🔩

Làm mẫu

Cho 5,6 g bột sắt vào dung dịch CuSO₄ dư. Tính khối lượng đồng thu được, hiệu suất 100 % (Fe = 56; Cu = 64).

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

5 ⚡ Phương pháp điện phân

Cần nhớ

✦Điện phân nóng chảy hợp chất (muối chloride, oxide) để tách Na, Mg, Al: cathode (−) ion kim loại nhận electron thành kim loại. 2NaCl → 2Na + Cl₂ ↑; MgCl₂ → Mg + Cl₂ ↑; 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂ ↑.
✦Điện phân dung dịch chỉ thu được kim loại sau Al (Cu, Ag, Zn…): 2CuSO₄ + 2H₂O → 2Cu + O₂ ↑ + 2H₂SO₄. Với muối của Na, Mg, Al thì cathode cho H₂.
✦Sản xuất nhôm: hoà tan Al₂O₃ trong cryolite Na₃AlF₆ nóng chảy ở ≈ 950 °C (Al₂O₃ nóng chảy ở 2050 °C), điện cực than chì. Cathode: Al³⁺ + 3e → Al (nhôm lỏng chảy xuống đáy); anode: 2O²⁻ → O₂ + 4e, O₂ đốt cháy dần điện cực than chì thành CO₂.
✦Định luật Faraday: m = A·I·t/(n·F), F = 96485 C/mol, n = số electron trao đổi. Hiệu suất dòng H thì nhân một lần H.

Dạng bài

Tính khối lượng kim loại thu được khi điện phân

1 Đổi đơn vị: I (A), t (s): điện lượng Q = I·t (C).
2 Đổi ra mol: n(e) = Q/F; n(kim loại) = n(e)/n (Al³⁺ cần 3e).
3 m = n(kim loại)·A; nhân hiệu suất H nếu có.
4 Kiểm tra: n(e) · F phải bằng Q; so m với công thức m = A·I·t/(n·F).

⚠️ Bẫy hay gặp: Quên đổi kA sang A: Q = 100·3600 = 3,6·10⁵ C ⇒ 0,0336 kg, nhỏ hơn 1000 lần. Nhân hiệu suất hai lần (0,92²) hoặc quên n = 3 (Al³⁺): ra gấp ba lần ≈ 101 kg.

🏭

Làm mẫu

Điện phân nóng chảy Al₂O₃ trong cryolite bằng dòng điện 100 kA trong 1 giờ, hiệu suất 100 %. Tính khối lượng nhôm thu được (Al = 27; F = 96485 C/mol).

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

6 🏠 Hoá học quanh ta

✦🏭 Lò cao luyện gang: quặng hematite, than cốc (sinh CO) nung ở nhiệt độ rất cao; sắt lỏng chảy xuống đáy lò.
✦🥫 Nhôm đắt điện: sản xuất nhôm phải điện phân Al₂O₃ nóng chảy ở ≈ 950 °C với dòng hàng trăm kA, nên nhà máy nhôm thường đặt gần nguồn điện lớn.
✦🧂 Natri, magnesium lấy từ muối biển: điện phân NaCl, MgCl₂ nóng chảy; còn điện phân dung dịch muối ăn cho NaOH, H₂, Cl₂ (không ra Na).
✦🌿 Thu hồi đồng ở mỏ: nước thải chứa CuSO₄ chảy qua sắt vụn, Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu, đồng đỏ bám vào sắt — thuỷ luyện không cần lò nung.
✦🥇 Vàng đãi từ cát sông: Au ở dạng tự do, nặng (19,3 g/cm³) nên lắng lại khi đãi, không cần phản ứng hoá học.

7 💡 Mẹo làm nhanh và lỗi hay sai

⚡ Mẹo làm nhanh trắc nghiệm

✦Nhóm vị trí: Na, Mg, Al ⇒ điện phân nóng chảy; Zn, Fe, Pb ⇒ nhiệt luyện (hoặc điện phân dung dịch);Cu, Ag ⇒ thuỷ luyện (hoặc nhiệt luyện, điện phân dung dịch).
✦Thấy "dung dịch" + muối của Na, Mg, Al ⇒ cathode chỉ ra H₂, không ra kim loại; thấy "nóng chảy" mới ra Na, Mg, Al.
✦Khử oxide bằng CO, H₂: chất rắn giảm đúng bằng khối lượng O bị lấy: n(O) = Δm/16.
✦Faraday Al: m(kg) = 0,3358·I(kA)·t(h) khi H = 100 % (I = 100 kA, 1 giờ cho 33,6 kg).

⚠️ Lỗi hay sai nhất

✦Dùng CO khử Al₂O₃ (hay MgO): không xảy ra, Al, Mg mạnh hơn CO.
✦Điện phân dung dịch NaCl rồi nói thu Na: cathode ra H₂; 11,5 g Na (0,5 mol) cần NaCl nóng chảy.
✦Cho Na vào dung dịch CuSO₄ để thuỷ luyện: 2,3 g Na không cho 3,2 g Cu mà cho 0 g Cu (ra H₂ và Cu(OH)₂).
✦Coi khối lượng chất rắn giảm là khối lượng oxide: 10,0 g còn 8,4 g thì CuO là 80 %, không phải 16 %.
✦Quên đổi kA sang A, giờ sang giây trong Faraday: 100 kA, 1 giờ phải ra 33,6 kg chứ không phải 0,0336 kg hay 33,6 g.
✦Dùng 22,4 L/mol để tính khí Cl₂, CO₂ ở đkc: 0,25 mol Cl₂ là 6,2 L (24,79) chứ không phải 5,6 L.

⚖️ Kiểm tra bảo toàn

✦Electron: n(e nhường ở anode hay ở chất khử) = n(e nhận ở cathode) = Q/F; Al³⁺ cần 3e, Mg²⁺ cần 2e, Na⁺ cần 1e.
✦Khối lượng: m(oxide) + m(chất khử phản ứng) = m(kim loại) + m(sản phẩm oxi hoá): 16 + 8,4 = 11,2 + 13,2 (Fe₂O₃ + 3CO: CO₂ 0,3 mol = 13,2 g).
✦Nguyên tố, điện tích: 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂ cân bằng cả Al, O; ion Al³⁺ + 3e → Al cân bằng điện tích.
✦Độ lớn: kim loại thu được luôn nhỏ hơn khối lượng hợp chất; một ca điện phân Al cỡ 10⁵ A cho vài chục kg mỗi giờ.

✏️ Luyện tập

Làm xong mỗi nhóm bấm Kiểm tra. Câu sai có lời giải ngắn và nút quay lại phần kiến thức.

⛰️

Kim loại trong tự nhiên, quặng

1
Nhận biết
Kim loại nào sau đây trong tự nhiên chủ yếu tồn tại ở dạng tự do?
2
Thông hiểu Phần trăm khối lượng sắt trong Fe₂O₃ là % (Fe = 56; O = 16).
3
Vận dụng Từ 2 tấn quặng hematite chứa 80 % Fe₂O₃ (hiệu suất 100 %) thu được tấn sắt.
4
Vận dụng
Từ 1 tấn quặng bauxite chứa 51 % Al₂O₃ có thể luyện được tối đa bao nhiêu kg nhôm (Al = 27; O = 16)?

🧭

Nguyên tắc và chọn phương pháp

1
Nhận biết
Nguyên tắc chung để tách kim loại từ hợp chất là
2
Thông hiểu
Dãy gồm các kim loại chỉ điều chế được bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của chúng là
3
Thông hiểu
Vì sao không dùng Na để đẩy đồng ra khỏi dung dịch CuSO₄ (thuỷ luyện)?

🔥

Nhiệt luyện

1
Thông hiểu
Phản ứng nào sau đây dùng để điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện?
2
Thông hiểu Khử hoàn toàn 16 g Fe₂O₃ bằng CO dư ở nhiệt độ cao thu được g Fe (Fe = 56; O = 16).
3
Vận dụng
Dẫn H₂ dư qua 10,0 g hỗn hợp CuO và SiO₂ nung nóng đến khối lượng không đổi, chất rắn còn 8,4 g. Phần trăm khối lượng CuO trong hỗn hợp là (Cu = 64; O = 16)

💧

Thuỷ luyện

1
Nhận biết
Kim loại dùng để đẩy kim loại khác ra khỏi dung dịch muối trong phương pháp thuỷ luyện phải
2
Thông hiểu Cho 5,6 g Fe vào dung dịch CuSO₄ dư thu được g Cu (Fe = 56; Cu = 64).
3
Thông hiểu Cho 6,4 g Cu vào dung dịch AgNO₃ dư, phản ứng hoàn toàn, thu được g Ag (Cu = 64; Ag = 108).
4
Vận dụng
Cho 2,3 g Na vào dung dịch CuSO₄ dư. Khối lượng Cu kim loại thu được là (Na = 23; Cu = 64)

⚡

Điện phân

1
Nhận biết
Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng cách
2
Thông hiểu
Cryolite (Na₃AlF₆) được thêm vào Al₂O₃ khi điện phân để
3
Thông hiểu Điện phân nóng chảy Al₂O₃ với dòng 100 kA trong 1 giờ, hiệu suất 100 %, thu được kg Al (Al = 27; F = 96485 C/mol).
4
Thông hiểu Với hiệu suất dòng 92 %, điện phân như câu trên thu được kg Al.
5
Vận dụng
Điện phân nóng chảy NaCl thu được 11,5 g Na ở cathode. Thể tích Cl₂ thoát ra ở anode (đkc, 24,79 L/mol, hiệu suất 100 %) là (Na = 23)

📊

Thí nghiệm và số liệu

1
Thông hiểu
Khử mẫu 10,00 g gồm CuO lẫn chất trơ bằng H₂ nóng, cân chất rắn theo thời gian, được bảng: $t (ph u ˊ t) m (g) 0 10, 00 2 9, 22 5 8, 70 12 8, 43 20 8, 40$ Phần trăm khối lượng CuO trong mẫu khoảng (Cu = 64; O = 16)
2
Thông hiểu Theo bảng ở câu trên, số mol CuO trong mẫu là mol.
3
Vận dụng
Điện phân nóng chảy Al₂O₃ (cryolite) ở dòng 100 kA, đo khối lượng Al theo thời gian: $t (h) m_{Al} (kg) 0, 5 15, 4 1 31, 0 2 61, 6 3 92, 9$ Lượng Al lí thuyết cho 1 giờ là 33,6 kg. Hiệu suất dòng của bình khoảng

🏆 Luyện theo dạng đề tốt nghiệp

Đề Hoá học có 3 phần: 18 câu 4 lựa chọn, 4 câu đúng/sai (mỗi câu 4 ý) và 6 câu trả lời ngắn (đáp số tối đa 4 ký tự, kể cả dấu − và dấu phẩy). Dưới đây là đủ 3 dạng, chỉ dùng kiến thức của bài này.

🅰️

Phần I · Trắc nghiệm 4 lựa chọn

1
Thông hiểu
Trong công nghiệp, kim loại Mg được điều chế từ MgCl₂ bằng cách
2
Thông hiểu
Điện phân nóng chảy MgCl₂ bằng dòng điện 9,65 A trong 3000 s (hiệu suất 100 %), khối lượng Mg thu được là (Mg = 24; F = 96485 C/mol)
3
Vận dụng
Cho 3,36 g bột Fe vào dung dịch chứa 0,05 mol CuSO₄, phản ứng hoàn toàn. Khối lượng Cu thu được là (Fe = 56; Cu = 64)

✅

Phần II · Đúng / sai

1
Thông hiểu
Thí nghiệm: dẫn khí H₂ dư qua ống sứ đựng 10,0 g hỗn hợp CuO và SiO₂, đun nóng đến khi khối lượng chất rắn không đổi (8,4 g), rồi để nguội trong dòng H₂. Cho Cu = 64; O = 16.

a)Chất rắn màu đen trong ống dần chuyển sang màu đỏ.

b)Khối lượng chất rắn giảm 1,6 g chính là khối lượng oxygen trong CuO đã bị khử.

c)Khối lượng CuO trong hỗn hợp là 1,6 g.

d)Nếu ngừng dẫn H₂ khi ống còn nóng, Cu bị oxi hoá trở lại bởi không khí nên khối lượng cân được sẽ nhỏ hơn 8,4 g.
2
Vận dụng
Điện phân nóng chảy Al₂O₃ (có cryolite, điện cực than chì) với dòng 100 kA trong 1 giờ, hiệu suất dòng 92 %. Cho Al = 27; F = 96485 C/mol.

a)Ở cathode (−), ion Al³⁺ nhận electron tạo Al.

b)Điện phân dung dịch Al₂O₃ trong nước cũng thu được Al ở cathode.

c)Khối lượng Al thu được khoảng 30,9 kg.

d)Cryolite là chất khử giúp Al³⁺ nhận electron nhanh hơn.

🔢

Phần III · Trả lời ngắn

1
Thông hiểu Cho các kim loại Na, Zn, Cu, Al, Mg, Fe. Có bao nhiêu kim loại điều chế được bằng cách dùng CO khử oxide của chúng ở nhiệt độ cao? Đáp số:
2
Vận dụng Điện phân nóng chảy Al₂O₃ với dòng 150 kA trong 2 giờ (hiệu suất 100 %). Khối lượng Al thu được là bao nhiêu kg (làm tròn đến hàng đơn vị; Al = 27; F = 96485 C/mol)? Đáp số:
3
Vận dụng Từ 1 tấn quặng bauxite chứa 51 % Al₂O₃ luyện nhôm với hiệu suất 90 %. Khối lượng nhôm thu được là bao nhiêu kg? Đáp số:

🎯 Bài này vào đề tốt nghiệp ở đâu?

•Phần I thường hỏi chọn phương pháp theo vị trí kim loại (Na, Mg, Al điện phân nóng chảy; Fe, Zn nhiệt luyện; Cu, Ag thuỷ luyện) và các "bẫy": CO với Al₂O₃, điện phân dung dịch NaCl, Na đẩy Cu khỏi muối.
•Phần II hay có thí nghiệm khử oxide bằng H₂ hoặc CO (màu chất rắn, khối lượng giảm, để nguội trong dòng khí) hoặc một ca điện phân Al₂O₃ với cryolite: ý dễ mất điểm là khối lượng giảm bằng khối lượng oxide, điện phân dung dịch Al₂O₃.
•Phần III có thể hỏi số kim loại thoả một phương pháp, khối lượng kim loại từ quặng (có hiệu suất), hoặc khối lượng, thể tích sản phẩm điện phân theo định luật Faraday (nhớ đổi kA, giờ).

Làm đề thi thử trọn bộ

Bài tiếp theo
Hợp kim