Bài 23: Luyện tập điều chế kim loại và sự ăn mòn kim loại
Nội dung lý thuyết
Các phiên bản khácI. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1. Điều chế kim loại
- Nguyên tắc: Khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại.
- Các phương pháp: Nhiệt luyện, thủy luyện, điện phân.
2. Sự ăn mòn kim loại
- Khái niệm: Sự ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.
- Phân loại:
| Ăn mòn hóa học | Ăn mòn điện hóa |
Là quá trình oxi hóa - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường. | Là quá trình oxi hóa - 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 sang cực dương. |
- Chống ăn mòn kim loại:
| Phương pháp bảo vệ bề mặt | Phương pháp điện hóa |
| Dùng những chất bền vững đối với mổi trường để phủ ngoài mặt những đồ vật bằng kim loại như bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,... | Nối kim loại cần bào vệ với một kim loại hoạt động hơn để tạo thành pin điện hoá và kim loại hoạt động hơn bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ. |
Ví dụ: Sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm. Các đổ vật bằng sắt thường được mạ niken hay crom.
| Ví dụ để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gán vào mặt ngoài của vỏ tàu (phần chìm dưới nước) những khối kẽm.
|
II. BÀI TẬP
Bài 1. Khử hoàn toàn m gam Fe2O3 cần vừa đủ 4,704 lít khí CO (đktc). Xác định giá trị của m.
Hướng dẫn giải
Khi oxit bị khử bởi CO:
nO(oxit) = nCO = 4,704/22,4 = 0,21 mol
BTNT "O": 3nFe2O3 = nO(oxit) = 0,21
=> nFe2O3 = 0,07 mol
=> m = 160.0,07 = 11,2 gam
Bài 2. Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3. Cho một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m g hỗn hợp X nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được 64 g chất rắn A và 11,2 lít khí B (đktc) có tỉ khối so với hiđro là 20,4. Giá trị của a là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Giả sử: nCO = x, nCO2 = y
Ta có hệ phương trình:
\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=0,5\\28x+44y=0,5.\left(20,4.2\right)\end{matrix}\right.\) => x = 0,1 và y = 0,4 mol
nCO phản ứng = nCO2 = 0,4 mol
BTKL: mCO phản ứng + mX = mA + mCO2
→ mX = 64 − 0.4(44−28) = 70,4g
Bài 3. Cho 0,56 gam bột sắt vào 100 ml dung dịch gồm AgNO3 0,3M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn X. Xác định giá trị của m.
Hướng dẫn giải
nFe = 0,01 mol; nAgNO3 = 0,03 mol; nCu(NO3)2 = 0,05 mol
Ta thấy: ne Fe cho tối đa = 0,01.3 = 0,03 mol = ne Ag+ nhận tối đa
=> Fe phản ứng hết với Ag, tạo thành Fe3+ và Ag
=> nAg = nAgNO3 = 0,03 mol => m = 0,03.108 = 3,24 gam
Bài 4. Điện phân 400 ml dung dịch CuSO4 0,2M với cường độ dòng điện 10A trong một thời gian thu được 0,224 lít khí (đktc) ở anot. Biết điện cực đã dùng là điện cực trơ và hiệu suất điện phân là 100%. Khối lượng catot tăng là
Hướng dẫn giải
nCuSO4 = 0,4.0,2 = 0,08 mol
Khí thu được ở anot là O2 → nO2 = 0,224/22,4 = 0,01(mol).
Tại anot (+): 2H2O → 4H+ + O2 + 4e
→ ne(anot) = 4nO2 = 0,04(mol)
Ta thấy: 2nCu2+ ban đầu > 4nO2 → Tại catot Cu2+ chưa bị điện phân hết.
Tại catot (-): Cu2+ + 2e → Cu
0,04 → 0,02 (mol)
→ mcatot tăng = mCu = 0,02.64 = 1,28 gam
Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!
Danh sách các phiên bản khác của bài học này. Xem hướng dẫn