CHUYÊN ĐỀ TÁCH, TINH CHẾ KIM LOẠI VÀ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI
I- Lý thuyết và phương pháp giải
Nguyên tắc:
- Bước 1. Chọn chất X chỉ tác dụng với A (mà không tác dụng với B) để chuyển A thành dạng A1 kết tủa, bay hơi, hoặc hòa tan; tách ra khỏi B (bằng cách lọc hoặc tự tách).
- Bước 2. Điều chế lại chất A từ chất A1
II- Bài tập vận dụng
Bài 1: Nêu phương pháp tách hỗn hợp gồm MgO, Fe2O3, CuO ở thể rắn thành các chất nguyên chất.
Hướng dẫn:
- Trước tiên ta sẽ khử các oxit kim loại trên bằng hiđro ở nhiệt độ cao (chỉ có oxit kim loại đứng sau nhôm mới bị khử)
+ Ta có phản ứng khử như sau: CuO + H2 → Cu + H2O;
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
+ Còn lại MgO không bị khử. Sau đó ta cho các chất thu được tác dụng với axit HCl thì Cu không phản ứng và bị oxi hóa ở ngoài không khí tạo thành CuO:
2Cu + O2 → 2CuO.
+ Ta tách được CuO ra khỏi hỗn hợp.
MgO + 2HCl → MgCl2 + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
+ Hai muối thu được là MgCl2 và FeCl2 ta cho điện phân dung dịch thì FeCl2 bị điện phân tạo thành Fe, sau đó Fe bị oxi hóa thành Fe2O3 ta tách được Fe2O3.
+ Muối MgCl2 không bị điện phân dung dịch thì ta điện phân nóng chảy tạo thành Mg, sau đó đốt nóng thì Mg bốc cháy trong không khí tạo ra MgO:
MgCl2 → Mg + Cl2
2Mg + O2 → 2MgO
- Cuối cùng ta tách được cả ba chất trên ra khỏi hỗn hợp thành các chất nguyên chất.
Bài 2: Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại sau ra khỏi hỗn hợp: Al, Fe, Cu?
Hướng dẫn:
- Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch kiềm chỉ có Al tan do phản ứng:
2Al + 2NaOH + H2O → 2NaAlO2 + 3H2
- Lọc tách Fe và Cu. Phần nước lọc thu được cho phản ứng với dung dịch HCl vừa đủ sẽ sinh ra kết tủa keo trắng:
2NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3 + NaCl
- Lọc kết tủa rồi nung với H2 trong điều kiện nung nóng ta sẽ thu được Al
2Al(OH)3 + 3H2 → 2Al + 6H2O
- Hỗn hợp Fe và Cu cho phản ứng với dung dịch HCl chỉ có Fe phản ứng
Fe + HCl → FeCl2 + H2
- Lọc thu được Cu. Phần nước lọc thu được cho phản ứng với dung dịch kiềm sẽ cho kết tủa trắng xanh
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
- Lọc kết tủa nung nóng ở nhiệt độ cao được FeO
Fe(OH)2 → FeO + H2O
FeO + H2 → Fe + H2O
Bài 3: Quặng nhôm có Al2O3 lẫn với các tạp chất là Fe2O3 và SiO2. Hãy nêu phản ứng nhằm tách riêng từng oxit ra khỏi quặng nhôm.
Hướng dẫn giải:
- Hòa tan hỗn hợp oxit bằng dung dịch kiềm, Al2O3 và SiO2 tan:
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O
+ Lọc thu được Fe2O3 không tan.
- Sục CO2 dư vào nước lọc để tách được kết tủa Al(OH)3
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3
- Lọc kết tủa đem nung nóng thu được Al2O3.
Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
- Dùng HCl tác dụng với nước lọc để tạo kết tủa H2SiO3.
2HCl + Na2SiO3 → 2NaCl + H2SiO3
- Lọc kết tủa nung nóng H2SiO3 thu được SiO2
H2SiO3 → SiO2 + H2O
Bài 4: Một hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu và Ag. Bằng phương pháp hóa học hãy tách rời hoàn toàn các kim loại ra khỏi hỗn hợp trên.
---(Để xem nội dung đáp án các em vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Chuyên đề tách, tinh chế kim loại và hợp chất của kim loại môn Hóa học 9. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Ngoài ra các em học sinh có thể tham khảo các tài liệu cùng chuyên mục:
- Chuyên đề nhận biết kim loại và hợp chất của kim loại môn Hóa học 9
- Chuyên đề tính chất của kim loại môn Hóa học 9
Chúc các em học tốt!
