Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là

Câu hỏi: Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là:

A. oxi hóa kim loại thành ion kim loại.

B. khử kim loại thành ion kim loại.

C. khử ion kim loại thành kim loại.

D. oxi hóa ion kim loại thành kim loại.

Lời giải:

Đáp án: C. khử ion kim loại thành kim loại.

Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là khử ion kim loại thành kim loại.

Giải thích

Nguyên tắc chung, là sự khử ion kim loại thành kim loại:

Mⁿ⁺  +  ne → M

Ví dụ: Na⁺ + 1e → Na

           Cu²⁺ + 2e → Cu

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về các cách điều chế kim loại nhé:

Một số phương pháp để điều chế kim loại phổ biến nhất hiện nay bao gồm:

1. Phương pháp nhiệt luyện 

Nguyên tắc: Là dùng các chất có tính khử, như: C, CO, H₂ ,… hoặc dùng các kim loại có tính hoạt động như Al để khử các oxit kim loại khi ở nhiệt độ cao.

Đối tượng áp dụng: Phương pháp này dùng để điều chế các kim loại trung bình, yếu và đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học, như: Zn, Fe, Sn, Pb,….

Ví dụ:

Chú ý: 

- Khi sử dụng các kim loại kiềm, kiềm thổ để làm chất khử thì điều kiện thực hiện là môi trường khí trơ hoặc là môi trường chân không.

- Đối với các muối kim loại sunfua (=S) ví dụ: FeS2, PbS, ZnS,… thì phải đưa về oxit kim loại tương ứng sau đó mới điều chế được kim loại.

- Phương pháp này thường được sử dụng trong công nghiệp.

2. Phương pháp thuỷ luyện 

Nguyên tắc: Dùng chất khử CO, C, Al, H₂ khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

Phạm vi sử dụng: Thường dùng trong công nghiệp với kim loại có tính khử trung bình và yếu (sau Al).

Ví dụ:  3Fe₃O₄  + 8Al  →   9Fe + 4Al₂O₃  

            Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ 

* Lưu ý:

 - Các phản ứng dùng kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ làm chất khử đều phải thực hiện trong môi trường khí trơ hoặc chân không 
 - Trường hợp quặng là sunfua kim loại như Cu2S, ZnS, FeS₂…thì phải chuyển sunfua kim loại thành oxit kim loại. Sau đó khử oxit kim loại bằng chất khử thích hợp

Ví dụ với ZnS:

     2ZnS + 3O₂  → 2ZnO + 2SO₂ 

     ZnO + C  → Zn + CO

 - Đối với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng thu được kim loại mà không cần dùng chất khử

    HgS + O₂ → Hg + SO₂

3. Phương pháp điện phân  

a. Điện phân hợp chất nóng chảy

Nguyên tắc: Khử các ion kim loại bằng dòng điện bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của kim loại.

Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại hoạt động hoá học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al.

Nguyên tắc: Điện phân dung dịch muối của kim loại.

Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại có độ hoạt động hoá học trung bình hoặc yếu.

Ví dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế kim loại Cu.

* Lưu ý: 

- Nếu điện phân dung dịch mà có các ion K⁺, Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺ thì nước sẽ tham gia điện phân.

       2H²O + 2e → H² + 2OH^– 

- Nếu trong dung dịch có nhiều cation thì cation nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ bị khử trước.

Ví dụ: Điện phân dung dịch mà catot có chứa các ion Na⁺, Fe²⁺, Cu²⁺, Ag⁺ và Zn²⁺ thì thứ tự điện phân sẽ là 

  Ag⁺ +  1e  → Ag 

  Cu²⁺ + 2e → Cu 

  Fe²⁺ + 2e → Fe 

  Zn²⁺ + 2e → Zn 

  2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^– 

- Các ion H⁺ của axit dễ bị khử hơn các ion H⁺ của nước

Ví dụ: Viết sơ đồ điện phân nóng chảy NaCl  

Catot ( – )   NaCl   Anot ( + ) 
2 Na⁺ + e → Na                  2Cl^- → Cl₂ + 2e

Phương trình điện phân là:

2NaCl → 2Na + Cl₂