Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Điều chế và tách kim loại (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi)
Na là kim loại kiềm mạnh, ion Na⁺ trong dung dịch nước sẽ bị khử nước trước nên chỉ điều chế được bằng điện phân nóng chảy muối (thường là NaCl nóng chảy): 2NaCl →(đpnc) 2Na + Cl₂. Zn, Fe điều chế bằng khử bằng C/CO hoặc nhiệt luyện; Ag điều chế bằng khử hoặc điện phân dung dịch AgNO₃. Đáp án khớp với đáp án nguồn 54D.

Đáp án C

Chọn đáp án C

Chọn đáp án D

n${}_{F{e}_3{O}_4}$ = 0,018

3Fe${}_3$O${}_4$ + 8Al → 9Fe + 4Al${}_2$O${}_3$

0,018......0,048

→ m${}_{Al}$ = 1,296 gam.

(AI giải đề cho tôi)
K là kim loại kiềm mạnh, hoạt động hóa học mạnh nên trong công nghiệp chỉ được điều chế bằng điện phân nóng chảy muối (ví dụ KCl nóng chảy). Fe điều chế bằng nhiệt luyện (khử oxit bằng CO), Cu và Ag điều chế bằng nhiệt khử hoặc điện phân dung dịch muối. Vậy đáp án là K.

Sơ đồ: $F{e}_2{O}_3\to 2Fe$
m quặng = 8,4.160/(2.56.80\%.60\%) = 25 tấn

(AI giải đề cho tôi) Nhiệt luyện là phương pháp dùng chất khử (CO, C, H₂...) khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao, áp dụng cho các kim loại đứng giữa dãy hoạt động hóa học như Fe. Ca và Na được điều chế bằng điện phân nóng chảy muối, Al được điều chế bằng điện phân nóng chảy Al₂O₃ (thủy luyện/điện phân). Vậy đáp án là Fe.

(AI giải đề cho tôi)
Các kim loại kiềm (K, Na) và kiềm thổ (Ca) rất hoạt động, chỉ điều chế được bằng điện phân nóng chảy muối (hoặc oxit/hidroxit nóng chảy). Fe và Cu, Ag điều chế được bằng nhiệt luyện (khử oxit bằng C, CO, H2...). Trong các đáp án, chỉ cặp K và Ca đều thuộc nhóm chỉ điều chế bằng điện phân nóng chảy. Đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Khí CO là chất khử, ở nhiệt độ cao khử được các oxit của kim loại đứng sau nhôm trong dãy hoạt động hóa học: CuO, FeO, Fe${}_3$O${}_4$ bị khử hoàn toàn thành Cu và Fe (CO dư nên Fe${}_3$O${}_4$ khử hết xuống Fe). Còn Al${}_2$O${}_3$ và MgO là oxit của các kim loại mạnh hơn (Al, Mg đứng trước C trong dãy hoạt động), CO không khử được nên chúng giữ nguyên. Vậy rắn thu được gồm Cu, Fe, Al${}_2$O${}_3$ và MgO → đáp án A.

Đáp án C

Quá trình phản ứng:

CO + $\{\begin{array}{l}F{e}_2{O}_3\\ MgO\\ CuO\\ A{l}_2{O}_3\end{array}\to \{\begin{array}{l}Fe\\ MgO\\ Cu\\ A{l}_2{O}_3\end{array}+C{O}_2$

(Nguồn hiển thị 'A_2O_3' ở vế trái, giữ nguyên theo nguồn; theo ngữ cảnh là $A{l}_2{O}_3$.)

(AI giải đề cho tôi)
Phương pháp nhiệt luyện (dùng C hoặc CO khử oxit ở nhiệt độ cao) áp dụng cho các kim loại đứng trung bình và cuối dãy hoạt động hóa học như Fe, Cu, Zn... Các kim loại mạnh như Na, Ca, Mg phải điều chế bằng điện phân nóng chảy hoặc nhiệt phân. Xét các phương án: A sai vì Ca điều chế bằng điện phân; B sai vì Mg điều chế bằng điện phân; C sai vì Na điều chế bằng điện phân. Fe và Cu đều khử được oxit bằng CO/C: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2; 2CuO + C → 2Cu + CO2. Vậy đáp án D, trùng khớp đáp án nguồn (50.D).

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại kiềm (Na, K, ...) rất hoạt động, có khả năng khử mạnh, nên không thể điều chế bằng thủy luyện hay nhiệt luyện. Điện phân dung dịch muối kim loại kiềm chỉ thu được kim loại kiềm ở catot khi dùng catot thủy ngân; trong chương trình phổ thông, kim loại kiềm được điều chế bằng điện phân nóng chảy muối hoặc hiđroxit của chúng, ví dụ: $2NaCl\stackrel{\text{điện phaˆn noˊng chảy}}{\to }2Na+C{l}_2$. Vậy đáp án là A, trùng với đáp án nguồn (43A).

Gán phương pháp:
Nhiệt luyện: $F{e}_2{O}_3+CO\to Fe+C{O}_2$ là phản ứng (2).
Thủy luyện: $Fe+CuS{O}_4\to FeS{O}_4+Cu$ là phản ứng (3).
Điện phân nóng chảy: $NaCl\to Na+C{l}_2$ là phản ứng (1).
Điện phân dung dịch: $AgN{O}_3+H_{2}O\to Ag+O_2+HN{O}_3$ là phản ứng (4).
Sắp xếp theo thứ tự đề yêu cầu: nhiệt luyện, thủy luyện, điện phân nóng chảy, điện phân dung dịch.
⇒ Đáp án: 2314.
(Lưu ý: bản gốc lời giải có các khoảng trống do lỗi hiển thị nguồn sau tên từng phương pháp.)

(AI giải đề cho tôi)
Phương pháp thủy luyện dùng dung dịch muối để khử ion kim loại thành kim loại bằng chất khử (thường là kim loại khác hoạt động hơn), áp dụng cho các kim loại trung bình/kém hoạt động như Fe, Cu, Ag, Au, Sn. Loại A và D vì chứa Al, Ca, Na, K, Li (kim loại mạnh, phải điện phân nóng chảy); loại B vì chứa Mg (điều chế bằng điện phân). Vậy đáp án C.

(AI giải đề cho tôi)
Ca là kim loại mạnh (đứng trước Al trong dãy hoạt động), không điều chế được bằng nhiệt luyện hay khử bằng kim loại khác. Điện phân dung dịch CaCl2 chỉ thu được H2 ở catot (do Ca phản ứng với nước), nên không dùng cách A. Cách thường dùng là điện phân CaCl2 nóng chảy: catot: Ca2+ + 2e → Ca; anot: 2Cl− → Cl2 + 2e. Ba không đẩy được Ca khỏi dung dịch vì cả hai đều phản ứng mạnh với nước; Al không khử được CaO vì Ca mạnh hơn Al. Vậy đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Để điều chế Cu có độ tinh khiết cao từ Cu(OH)2.CuCO3 (malachit), ta nung phân hủy: Cu(OH)2.CuCO3 → 2CuO + CO2 + H2O. Sau đó khử CuO bằng H2: CuO + H2 → Cu + H2O. Phương pháp khử bằng H2 cho kim loại tinh khiết cao vì H2 không để lại tạp chất rắn (khác khử bằng C để lẫn tạp C, hoặc khử bằng Zn trong dung dịch để lẫn Zn/Cu kết tủa lẫn nhau, hay điện phân dung dịch không cho độ tinh khiết cao như khử khí). Vậy đáp án D.

(AI giải đề cho tôi)
Nhiệt luyện bằng CO dùng cho các kim loại có hoạt động hóa học trung bình (dãy giữa của dãy hoạt động hóa học) như Fe, Cu, Zn... Sắt được điều chế từ quặng sắt trong lò cao: $F{e}_2{O}_3+3CO\stackrel{t^o}{\to }2Fe+3C{O}_2$. Mg, Al quá hoạt động nên phải dùng phương pháp điện phân nóng chảy; Ag được điều chế bằng nhiệt luyện nhưng với chất khử H_2 hoặc phương pháp thủy luyện, không dùng CO. Đáp án khớp với đáp án nguồn (45-D).

A. Điện phân dung dịch CuSO${}_4$ điện cực trơ: Cu${}^{2+}$ nhận electron tạo Cu ở cathode => Điều chế được Cu. B. Cho Na tác dụng với dung dịch CuSO${}_4$: Na là kim loại rất mạnh, phản ứng với nước trước, không trực tiếp đẩy Cu ra khỏi dung dịch => Không điều chế được Cu. C. Fe đẩy Cu ra khỏi muối: Fe + CuSO${}_4$ → FeSO${}_4$ + Cu => Điều chế được Cu. D. CuO + H${}_2$ → Cu + H${}_2$O => Điều chế được Cu.