CHUONG 5
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI VÀ SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
I. CÂU HỎI TỰ LUẬN
Câu 1: Điền từ hoặc cụm từ vào chỗ trống để hoàn thành các câu sau:
- Nguyên tắc điều chế kim loại là ...(1)... catiton kim loại thành nguyên tử kim loại.
- Có 3 phương pháp chính để điều chế kim loại là ...(2)..., ...(3)... và ...(4)...
- Sự ăn mòn kim loại là sự phá hủy ...(5)... hoặc...(6)... do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.
- Ăn mòn ...(7)... là quá trình oxi hoá - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.
- Ăn mòn ...(8)... là quá trình oxi hoá - khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
- Để chống ăn mòn kim loại, người ta sử dụng phương pháp ...(9)... và phương pháp ...(10)...
Câu 2: Điền thông tin còn thiếu và đánh dấu ۷ (có, đúng) vào ô trống thích hợp trong bảng sau:
Bảng 1: Xác định kiểu ăn mòn kim loại
STT THÍ NGHIỆM VỀ SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI PHÂN LOẠI
Ăn mòn hóa học
Ăn mòn điện hóa học 1 Nhúng lá Zn vào dung dịch HCl.
2 Cho thanh Fe tiếp xúc với thanh Cu rồi đồng thời nhúng vào dung dịch HCl.
3 Dây nhôm nối với dây đồng để trong không khí ẩm.
4 Để thanh thép (hợp kim của sắt với cacbon) trong không khí ẩm.
5 Để vật làm bằng hợp kim Fe – Cu trong môi trường không khí ẩm.
6 Cho lá kim loại Cu nguyên chất vào dung dịch AgNO3. 7 Đốt dây kim loại Fe nguyên chất trong khí Cl2.
8 Ngâm thanh Cu vào dung dịch Fe2(SO4)3.
9 Cho hơi nước đi qua ống đựng bột sắt nung nóng.
10 Thả một viên Zn vào dung dịch Cu(NO3)2.
Bảng 2: Điều chế kim loại
STT YÊU CẦU PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG
(ghi rõ điều kiện phản ứng) 1 Điều chế Na
2 Điều chế Mg 3 Điều chế Al
4 Điều chế kim loại Fe bằng phương pháp nhiệt luyện và thủy luyện
5 Điều chế Cu bằng phương pháp thủy luyện, nhiệt luyện và điện phân
II. DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 5.
: NHIỆT LUYỆN
Câu 18: Khử hoàn toàn 5,38 gam hỗn hợp gồm Al2O3, FeO, MgO và CuO cần dùng vừa đủ 448 ml khí CO (đktc). Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là :
Câu 19: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là
Câu 20: Cho khí CO khử hoàn toàn đến Fe một hỗn hợp gồm: FeO, Fe2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít CO2 (đktc) thoát ra. Thể tích CO (đktc) đã tham gia phản ứng là
Câu 21: Thổi một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp Fe3O4 và CuO nung nóng thu được 2,32 gam hỗn hợp rắn. Toàn bộ khí thoát ra cho hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 5 gam kết tủa. Giá trị của m là:
Câu 22: Cho dòng khí CO dư đi qua hỗn hợp (X) chứa 31,9 gam gồm Al2O3, ZnO, FeO và CaO thì thu được 28,7 gam hỗn hợp chất rắn (Y). Cho toàn bộ hỗn hợp chất rắn (Y) tác dụng với dung dịch HCl dư thu được V lít H2 (đkc). Giá trị V là A. 5,60. B. 4,48. C. 6,72. D. 2,24.
Câu 23: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al2O3 nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là
A. 0,8 gam. B. 8,3 gam. C. 2,0 gam. D. 4,0 gam.
DẠNG 6.
: ĐIỆN PHÂN
Câu 24: Khi cho dòng điện một chiều I=2A qua dung dịch CuCl2 trong 10 phút. Khối lượng đồng thoát ra ở catod là
Câu 25: Điện phân với điện cực trơ màng ngăn xốp dung dịch chứa 0,10 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl đến khi catot bắt đầu thoát khí thì dừng lại. Thể tích khí (đktc) thu được ở anot là
III. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 1. Trắc nghiệm lý thuyết
● Mức độ nhận biết
Câu 1: Trong công nghiệp kim loại nào dưới đây được điều chế bằng điện phân nóng chảy?
A. Na. B. Cu. C. Fe. D. Ag.
Câu 2: Trong công nghiệp, Al được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy hợp chất A. Al2O3. B. Al2(SO4)3. C. NaAlO2. D. AlCl3. Câu 3: Kim loại nào sau đây được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy muối halogenua của nó?
A. Al. B. K. C. Cu. D. Fe.
Câu 4: Ở nhiệt độ cao, khí H2 khử được oxit nào sau đây?
A. Al2O3. B. MgO. C. CaO. D. CuO.
Câu 5: Kim loại nào sau đây có thể điều chế được bằng phản ứng điện phân dung dịch muối?
A. K. B. Al. C. Ca. D. Cu.
Câu 6: Quặng boxit được dùng để sản xuất kim loại nào sau đây?
A. Al. B. Na. C. Mg. D. Cu.
● Mức độ thông hiểu
Câu 7: Cho luồng khí H2 dư qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe2O3, Al2O3, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn thu được gồm
A. Cu, Fe, Al, Mg. B. Cu, FeO, Al2O3, MgO.
C. Cu, Fe, Al2O3, MgO. D. Cu, Fe, Al, MgO.
Câu 8: Cho các phản ứng sau:
(1) CuO + H2 Cu + H2O; (2) 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4; (3) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu; (4) 2Al + Cr2O3 Al2O3 + 2Cr.
Số phản ứng dùng để điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện là
A. 4. B. 3. C. 2. D. 1.
Câu 9: Kim loa ̣i M có thể được điều chế bằng cách khử ion của nó trong oxit bởi khí hiđro ở nhiê ̣t đô ̣ cao. Mă ̣t khác, kim loa ̣i M có thể tác du ̣ng với dung di ̣ch H2SO4 loãng giải phóng H2. Vâ ̣y kim loa ̣i M là
A. Fe. B. Al. C. Cu. D. Ag
Câu 10: Cho các kim loại sau: K, Ba, Cu và Ag. Số kim loại điều chế được bằng phương pháp điện phân dung dịch (điện cực trơ) là
A. 1. B. 4. C. 3. D. 2.
Câu 11: Cho các hợp kim sau: Cu – Fe (1); Zn – Fe (2); Fe – C (3); Sn – Fe (4). Khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li thì các hợp kim mà trong đó Fe đều bị ăn mòn trước là
A. (1), (3) và (4). B. (2), (3) và (4).
C. (1), (2) và (3). D. 1, 2 và 4.
Câu 12: Để bảo vệ ống thép (dẫn nước, dẫn dầu, dẫn khí đốt) bằng phương pháp điện hóa, người ta gắn vào mặt ngoài của ống thép những khối kim loại
A. Zn. B. Ag. C. Pb. D. Cu.
Câu 13: Cho bột sắt vào dung dịch HCl sau đó thêm tiếp vài giọt dung dịch CuSO4. Quan sát thấy hiện tượng nào sau đây?
A. Bọt khí bay lên ít và chậm dần.
B. Bọt khí bay lên nhanh và nhiều dần lên.
C. Không có bọt khí bay lên.
D. Dung dịch không chuyển màu.
Câu 14: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về ăn mòn hoá học?
A. Ăn mòn hoá học không làm phát sinh dòng điện.
B. Ăn mòn hoá học làm phát sinh dòng điện một chiều.
C. Kim loại tinh khiết sẽ không bị ăn mòn hoá học.
D. Về bản chất, ăn mòn hoá học cũng là một dạng của ăn mòn điện hoá.
Câu 15: Kết luận nào sau đây không đúng?
A. Một miếng vỏ đồ hộp làm bằng sắt tây (sắt tráng thiếc) bị xây xát bên trong, để trong không khí ẩm thì thiếc sẽ bị ăn mòn trước.
B. Nối thành kẽm với vỏ tàu thuỷ bằng thép thì vỏ tàu thuỷ được bảo vệ.
C. Để đồ vật bằng thép ra ngoài không khí ẩm thì đồ vật đó bị ăn mòn điện hoá.
D. Các thiết bị máy móc bằng kim loại tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao có khả năng bị ăn mòn hoá học.
Câu 16: Tiến hành các thí nghiệm sau:
(1) Đốt bột Al trong khí O2.
(2) Cho lá kim loại Al nguyên chất vào dung dịch HNO3 loãng, nguội.
(3) Đốt dây kim loại Mg nguyên chất trong khí Cl2. (4) Cho lá hợp kim Fe-Cu vào dung dịch H2SO4 loãng.
Số thí nghiệm mà kim loại bị ăn mòn hoá học là
A. 4. B. 3. C. 2. D. 1.
Câu 17: Thực hiện các thí nghiệm sau:
(1) Cho lá kim loại Fe nguyên chất vào dung dịch CuSO4.
(2) Cho lá kim loại Al nguyên chất vào dung dịch HNO3 loãng, nguội.
(3) Đốt dây kim loại Mg nguyên chất trong khí Cl2. (4) Cho lá hợp kim Fe-Cu vào dung dịch H2SO4 loãng.
Số thí nghiệm mà kim loại bị ăn mòn hoá học là
A. 4. B. 3. C. 2. D. 1.
Câu 18: Tiến hành các thí nghiệm sau (1) Ngâm lá đồng trong dung dịch AgNO3; (2) Ngâm lá kẽm trong dung dịch HCl loãng;
(3) Ngâm lá nhôm trong dung dịch NaOH;
(4) Ngâm lá sắt được cuốn dây đồng trong dung dịch HCl;
(5) Để một vật bằng gang ngoài không khí ẩm;
(6) Ngâm một miếng đồng vào dung dịch Fe2(SO4)3. Số thí nghiệm xảy ra ăn mòn điện hóa là
A. 2. B. 1. C. 3. D. 4.
Câu 19: Cho các nhận định sau:
(a) Thủy ngân là kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất.
(b) Nguyên tử của các nguyên tố Na, Cr và Cu đều có một electron ở lớp ngoài cùng.
(c) Trong số các kim loại: Fe, Ag, Au, Al thì Al có độ dẫn điện kém nhất.
(d) Kim loại tinh khiết sẽ không bị ăn mòn hoá học.
Số nhận định đúng là
A. 2. B. 3. C. 4. D. 1.
Câu 20: Cho các nhận định sau:
(a) Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là tính khử.
(b) Đồng (Cu) không khử được muối sắt(III) (Fe3+).
(c) Ăn mòn kim loại là một quá trình hoá học trong đó kim loại bị ăn mòn bởi các axit trong môi trường không khí.
(d) Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn vào mặt ngoài vỏ tàu (phần chìm trong nước biển) những khối kẽm.
Số nhận định đúng là
A. 2. B. 3. C. 4. D. 1.
2. Trắc nghiệm tính toán
● Mức độ thông hiểu
Câu 21: Khử hoàn toàn 4,8 gam Fe2O3 bằng CO dư ở nhiệt độ cao. Khối lượng Fe thu được sau phản ứng là
A. 3,36 gam. B. 2,52 gam. C. 1,68 gam. D. 1,44 gam.
Câu 22: Khử hoàn toàn 6,4 gam hỗn hợp CuO và Fe2O3 bằng khí H2, thu được m gam hỗn hợp kim loại và 1,98 gam H2O. Giá trị của m là
A. 2,88. B. 6,08. C. 4,64. D. 4,42.
Câu 23: Dẫn khí CO dư qua ống sứ đựng 7,2 gam bột FeO nung nóng, thu được hỗn hợp khí X. Cho toàn bộ X vào nước vôi trong dư, thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là
A. 5,0. B. 10,0. C. 7,2. D. 15,0.
Câu 24: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 với cường độ dòng điện là 1,93A tới khi catot bắt đầu có bọt khí thoát ra thì dừng lại, cần thời gian là 250 giây. Thể tích khí thu được ở anot (đktc) là
A. 28 ml. B. 56 ml. C. 280 ml. D. 0,28 ml.
Câu 25: Điện phân dùng điện cực trơ dung dịch muối sunfat kim loại hoá trị 2 với cường độ dòng điện 3A. Sau 1930 giây thấy khối lượng catot tăng 1,92 gam. Muối sunfat đã điện phân là
A. NiSO4. B. ZnSO4. C. CuSO4. D. MgSO4.
● Mức độ vận dụng
Câu 26: Dẫn khí CO dư qua hỗn hợp X gồm 0,1 mol Fe3O4; 0,15 mol CuO và 0,1 mol MgO sau đó cho toàn bộ chất rắn sau phản ứng vào dung dịch H2SO4 loãng dư. Thể tích khí thoát ra (đktc) là
A. 5,6 lít. B. 6,72 lít. C. 10,08 lít. D. 13,44 lít.
Câu 27: Cho 4,48 lít khí CO (đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là
A. FeO; 75%. B. Fe2O3; 75%. C. Fe2O3; 65%. D. Fe3O4; 75%.
Câu 28: Điện phân 100 ml dung dịch X chứa AgNO3 0,2M; Cu(NO3)2 0,1M với cường độ dòng điện 1,34A trong 72 phút. Số gam kim loại thu được ở catot sau điện phân là
A. 2,48. B. 3,45. C. 3,775. D. 2,80.
Câu 29: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2M và AgNO3 0,1M với cường dòng điện 3,86A trong thời gian t giây thì thu được một khối lượng kim loại bám bên catot là 1,72 gam. Giá trị của t là
A. 250. B. 750. C. 500. D. 1000.
Câu 30: Điện phân với điện cực trơ màng ngăn xốp dung dịch chứa 0,10 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl đến khi catot bắt đầu thoát khí thì dừng lại. Thể tích khí (đktc) thu được ở anot là
A. 1,792. B. 0,896. C. 0,448. D. 1,344.
