Hóa học 12 Bài 23: Luyện tập Điều chế kim loại và sự ăn mòn kim loại

Bài 1: Nhúng một thanh nhôm nặng 45 gam vào 400 ml dung dịch CuSO₄ 0,5M. Sau một thời gian lấy thanh nhôm ra cân lại thấy nặng 46,38 gam. Khối lượng Cu thoát ra là?

Hướng dẫn giải

2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu

x   →  1,5x           →    1,5x

⇒ m_sau - m_trước = 64 × 1,5x - 27x = 46,38 - 45

⇒ x = 0,02 mol ⇒ n_{Cu pứ} = 1,5.0,02.64 = 1,92 g

Bài 2: Điện phân 1 dung dịch (với điện cực bằng than chì) có 0,2 mol NaCl và x mol Cu(NO₃)₂. Sau điện phân thu được 100 ml dung dịch có pH = 0,3. Giá trị gần nhất với x là?

Hướng dẫn giải

Do sau phản ứng dung dịch có pH = 0,3 ⇒ H+: n_H⁺ = 0,05 mol

Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu

Anot:

2Cl^- - 2e → Cl₂

2H₂O - 4e → 4H+ + O₂

⇒ bảo toàn e: n_e = n_Cl^- + n_H⁺ = 2n_Cu²⁺

⇒ x = 0,125 mol

Bài 3: Cho khí CO đi qua ống chứa 0,04 mol X gồm FeO và Fe₂O₃ đốt nóng, ta nhận được 4,784 gam chất rắn Y (gồm 4 chất), khí đi ra khỏi ống dẫn qua dung dịch Ba(OH)₂ dư thì thu được 9,062 gam kết tủa. Phần trăm khối lượng FeO trong hỗn hợp X là?

Hướng dẫn giải

nCO₂ = nBaCO₃ = 0,046 mol

Bảo toàn nguyên tố C ta có: nCO₂ = nCO = 0,046 mol 

Bảo toàn khối lượng : 

m hỗn hợp + mCO = mY + mCO₂ ⇒ m hỗn hợp  = m_Y + mCO₂ - m_CO

⇒ m hỗn hợp = 4,784 + 0,046.44 - 0,046.28 = 5,52 gam

Gọi số mol của FeO và Fe₂O₃ lần lượt là x và y :

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x + y = 0,04}\\
{72{\rm{x}} + 160y = 5,52}
\end{array} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{x = 0,01(mol)}\\
{y = 0,03(mol)}
\end{array}} \right.} \right.}\\
{ \to \% {m_{FeO}} = \frac{{0,01.72}}{{5,52}}.100 = 13,04\% }
\end{array}\)

Bài 4: Điện phân 400 ml dung dịch NaCl 1M với điện cực trơ màng ngăn xốp đến khi ở cả hai điện cực tổng khí thu được là 6,72 lít (dktc) thì ngừng. Thêm 100 ml dung dịch AlCl3 0,85M vào dung dịch sau điện phân thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là?

Hướng dẫn giải

n_NaCl = 0,4 mol

Catot: 2H₂O → 2OH^- + H₂ - 2e

Anot: 2Cl^- → Cl₂ + 2e

⇒ ne = 2nCl₂ = 2nH₂ và nH₂ + nCl₂ = 0,3 mol

⇒ nH₂ = nCl₂ = 0,15 mol

⇒ n_OH =0,3 mol

Lại có nAlCl₃ = 0,085 mol → 3nNaOH < 4nNaOH

⇒ kết tủa tan 1 phần: nAl(OH)₃ = 3nAl³⁺ - nOH^- = 0,04 mol

⇒ mAl(OH)₃ = 3,12 gam

Bài 1: Có 4 dung dịch riêng biệt: CuSO₄, ZnCl₂, FeCl₃, AgNO₃. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Ni. Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là?

Hướng dẫn giải

Xảy ra ăn mòn điện hóa phải thỏa mãn 3 điều kiện:

+ Có 2 điện cực khác bản chất

+ 2 điện cực tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau

+ 2 điện cực được nhúng trong cùng một dung dịch chất điện ly

Có 2 trường hợp thỏa mãn: CuSO₄; AgNO₃

Bài 2: Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Cho Mg vào dung dịch Fe₂(SO₄)₃ dư.

(b) Sục khí Cl₂ vào dung dịch FeCl₂.

(c) Dẫn khí H₂ dư qua bột CuO nung nóng.

(d) Cho Na vào dung dịch CuSO₄ dư.

(e) Nhiệt phân AgNO₃.

(g) Đốt FeS₂ trong không khí.

(h) Điện phân dung dịch CuSO₄ với điện cực trơ.

Sau khi kết thúc các phản ứng,thí nghiệm nào thu được kim loại?

Hướng dẫn giải

(c) Dẫn khí H₂ dư qua bột CuO nung nóng.

(e) Nhiệt phân AgNO₃.

(h) Điện phân dung dịch CuSO₄ với điện cực trơ.

Câu 1: Điện phân dung dịch chứa 0,02 mol FeSO₄ và 0,06 mol HCl với cường độ dòng điện I = 1,34A trong 2 giờ (điện cực trơ có màng ngăn). Bỏ qua sự hoà tan của khí clo trong H₂O, coi hiệu suất điện phân là 100%. Khối lượng kim loại thoát ra ở catot và thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot là?

Câu 2: Điện phân điện cực trơ dung dịch chứa 0,02 mol NiSO₄ với cường độ dòng điện I = 5A trong 6 phút 26 giây. Khối lượng catot tăng lên bao nhiêu gam?

Câu 3: Hòa tan 1,35 gam một kim loại M bằng dung dịch HNO₃ loãng dư thu được 2,24 lít hỗn hợp khí NO và NO₂ (đktc) có tỉ khối hơi so với hidro bằng 21. Tìm M?

Câu 4: Hòa tan 4,59 gam nhôm trong dung dịch HNO₃ 1M thu được hỗn hợp X gồm hai khí NO và NO₂, tỉ khối hơi của X đối với hidro bằng 16,75. Tính:

a) Thể tích mỗi khí đo ở đktc.

b) Khối lượng muối thu đươc.

c) Thể tích dung dịch HNO₃ đã dùng.

Câu 5: Cho 11 gam hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO₃ loãng lấy dư thì có 6,72 lít khí NO bay ra (đktc). Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp.

Câu 1: Ngâm một vật bằng đồng có khối lượng 10 gam trong 250 gam dung dịch AgNO₃ 4%. Khi lấy vật ra thì lượng AgNO₃ trong dung dịch giảm 17%. Vậy khối lượng của vật sau phản ứng là:

A. 10,5g

B. 10,76g

C. 11,2g

D. 12,8g

Câu 2: Nhúng một đinh sắt vào 200ml dung dịch CuSO₄ 1M. Sau một thời gian lấy đinh sắt ra, sấy khô và đem cân thì thấy khối lượng đinh sắt tăng lên 0,4g. Xem như thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể. Vậy nồng độ của CuSO₄ còn lại sau phản ứng là:

A. 0,75M

B. 0,5M

C. 0,65M

D. 0,8M

Câu 3: Cho suất điện động chuẩn của các pin điện hóa : Zn - Cu là 1,1V; Cu - Ag là 0,46V. Biết thể tích điện cực chuẩn E⁰_Ag⁺/Ag = + 0,8V. Thế điện cực chuẩn E⁰_Zn²⁺/Zn và E⁰_Cu²⁺/Cu có giá trị lần lượt là:

A. -0,76V và +0,34V        

B. -1,46V và -0,34V

C. +1,56V và +0,64V        

 D. -1,56V và +0,64V

Câu 4: Một học sinh đã đưa ra các phương án điều chế kim loại Mg như sau:

(1) Kết tủa Mg(OH)₂ từ dung dịch MgCl₂, nhiệt phân lấy MgO rồi khử bằng H₂ Ở nhiệt độ cao để điều chế Mg.

(2) Dùng kim loại mạnh đẩy Mg ra khỏi dung dịch MgCl₂

(3) Diện phân dung dịch MgCl₂ để thu được Mg.

(4) Cô cạn dung dịch MgCl₂, điện phân nóng chảy để thu được Mg.

Trong các phương án trên có bao nhiêu phương án có thể áp dụng để điều chế Mg?

A. 1    

B. 2    

C. 3    

D. 4

Câu 5: Khi điện phân một dung dịch chứa Na₂SO₄, Al₂(SO₄)₃ và H₂SO₄, quá trình đầu tiên xảy ra ở catot là:

A. 2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

B. Na⁺ + 1e → Na

C. Al³⁺ + 3e → Al

D. 2H⁺ + 2e → H₂

Sau bài học cần nắm:

• Tính chất vật lí, hóa học của kim loại
• Vận dụng vào việc giải các bài tập liên quan đến kim loại.