Đề cương ôn tập Hóa học 12 - Bài: Điều chế kim loại

Nội dung tài liệu: Đề cương ôn tập Hóa học 12 - Bài: Điều chế kim loại

1. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LÍ THUYẾT ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI I. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG 1. Nguyên tắc chung: Khử ion kim loại trong hợp chất thành kim loại. Mn+ + ne  M 2. Các phương pháp điều chế a. Phương pháp nhiệt luyện - Dùng để điều chế kim loại cĩ độ mạnh trung bình và yếu (đứng sau Al) - Dùng các chất khử như CO, H2, C hoặc kim loại (Al) để khử ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao. Phương pháp này được sử dụng để sản xuất kim loại trong cơng nghiệp: t 0 CuO + H2  Cu + H2O t 0 Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 b. Phương pháp thủy luyện - Dùng để điều chế kim loại cĩ độ mạnh và yếu (đứng sau Al) - Dùng kim loại tự do cĩ tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch muối. Ví dụ: Điều chế đồng kim loại: Zn + Cu2+  Zn2+ + Cu Điều chế bạc kim loại: Fe + Ag+  Fe2+ + Ag c. Phương pháp điện phân: Điện phân là quá trình oxi hố - khử xảy ra trên bề mặt các điện cực khi cho dịng điện một chiều đi qua dung dịch chất điện li hoặc chất điện li ở trạng thái nĩng chảy. - Catot xảy ra sự khử, cĩ sự chuyển electron từ điện cực đến cation chất điện li. - Anot xảy ra sự oxi hố, cĩ sự chuyển electron từ anion của chất điện li tới bề mặt điện cực. Điện phân nĩng chảy (điều chế kim loại mạnh từ K đến Al): Điện phân hợp chất nĩng chảy (muối, kiềm, oxit). Ví dụ 1: Điện phân Al2O3 nĩng chảy để điều chế Al. to 3+ 2- Al2O3  2Al + 3O Ở catot (cực âm) : 4Al3+ + 12e 4Al (1) 2- Ở anot (cực dương) : 6O 3O2 + 12e (2) đpnc 2Al2O3  4Al + 3O2 (3) (1), (2) là các phản ứng xảy ra trên bề mặt các điện cực, (3) là phản ứng điện phân tổng quát. Khơng thể điện phân nĩng chảy AlCl 3 vì đĩ là hợp chất cộng hĩa trị, ở nhiệt độ cao nĩ khơng nĩng chảy thành ion mà thăng hoa.
2. Ví dụ 2: Điện phân MgCl2 nĩng chảy để điều chế Mg. to 2+ - MgCl2  Mg + 2Cl Ở catot : Mg2+ + 2e Mg - Ở anot : 2Cl Cl2 + 2e đpnc MgCl2  Mg + Cl2 Điện phân dung dịch (điều chế kim loại trung bình và yếu, sau Al): Điện phân dung dịch muối của chúng trong nước. Ví dụ 1: Điện phân dung dịch CuCl2. 2+ CuCl2 Cu + 2Cl + H2O € H + OH Tại catot ( ): 1 Cu2+ + 2e Cu Tại anot (+): 1 2Cl Cl2 + 2e 2+ đpdd Phương trình ion: Cu + 2Cl  Cu + Cl2 (catot) (anot) đpdd Phương trình phân tử : CuCl2  Cu + Cl2 Ví dụ 2: Điện phân dung dịch CuSO4, điện cực trơ (tương tự với dung dịch AgNO3) 2+ 2 CuSO4 Cu + SO4 + H2O € H + OH Tại catot ( ): 2 Cu2+ + 2e Cu + Tại anot (+): 1 2H2O O2 + 4H + 4e 2+ đpdd + Phương trình ion : 2Cu + 2H2O  2Cu + O2 + 4H (catot) (anot) đpdd Phương trình phân tử: 2CuSO4 + 2H2O  2Cu + O2 + 2H2SO4 Ví dụ 3: Điện phân dung dịch NaCl cĩ màng ngăn. NaCl Na+ + Cl + H2O € H + OH Tại catot ( ): 1 2H2O + 2e H2 + 2OH Tại anot (+): 1 2Cl Cl2 + 2e đpdd Phương trình ion : 2Cl + 2H2O  2OH + H2 + Cl2 đpdd có màng ngăn Phương trình phân tử : 2NaCl + 2H2O  2NaOH + H2 + Cl2 (catot) (anot) Nếu khơng cĩ màng ngăn, Cl2 sinh ra sẽ tác dụng với NaOH tạo thành nước Gia-ven : 2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O
3. Bằng phương pháp điện phân cĩ thể điều chế được kim loại cĩ độ tinh khiết cao. II. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LÍ THUYẾT Câu 1: Nguyên tắc chung được dùng để điều chế kim loại là A. cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất khử. B. oxi hố ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại. C. khử ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại. D. cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất oxi hố. Câu 2: Khi điều chế kim loại, các ion kim loại đĩng vai trị là chất A. bị khử. B. nhận proton. C. bị oxi hố. D. cho proton. Câu 3 : Để loại bỏ kim loại Cu ra khỏi hỗn hợp bột gồm Ag và Cu, người ta ngâm hỗn hợp kim loại trên vào lượng dư dung dịch A. AgNO3. B. HNO3. C. Cu(NO3)2. D. Fe(NO3)2. Câu 4: Chất khơng khử được sắt oxit (ở nhiệt độ cao) là A. Cu. B. Al. C. CO. D. H2. Câu 5: Hai kim loại cĩ thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là A. Ca và Fe. B. Mg và Zn. C. Na và Cu. D. Fe và Cu. Câu 6: Phương pháp thích hợp điều chế kim loại Na từ NaCl là A. nhiệt phân NaCl. B. điện phân NaCl nĩng chảy. C. dùng K khử Na+ trong dung dịch NaCl. D. điện phân dung dịch NaCl. Câu 7: Oxit dễ bị H2 khử ở nhiệt độ cao tạo thành kim loại là A. Na2O. B. CaO. C. CuO. D. K2O. Câu 8: Phương trình hố học nào sau đây thể hiện cách điều chế Cu theo phương pháp thuỷ luyện ? A. Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4. B. H 2 + CuO → Cu + H2O. C. CuCl2 → Cu + Cl2. D. 2CuSO 4 + 2H2O → 2Cu + 2H2SO4 + O2. Câu 9: Cho khí CO dư đi qua hỗn hợp gồm CuO, Al 2O3, MgO (nung nĩng). Khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được chất rắn gồm A. Cu, Al, Mg. B. Cu, Al, MgO. C. Cu, Al 2O3, Mg. D. Cu, Al 2O3, MgO. Câu 10: Hai kim loại cĩ thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch là A. Al và Mg. B. Na và Fe. C. Cu và Ag. D. Mg và Zn. Câu 11: Dãy các kim loại đều cĩ thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch muối của chúng là: A. Ba, Ag, Au. B. Fe, Cu, Ag. C. Al, Fe, Cr. D. Mg, Zn, Cu. Câu 12: Khi điện phân NaCl nĩng chảy (điện cực trơ), tại catơt xảy ra A. sự khử ion Cl-. B. sự oxi hố ion Cl-. C. sự oxi hố ion Na+. D. sự khử ion Na+. Câu 13: Trong cơng nghiệp, kim loại được điều chế bằng phương pháp điện phân hợp chất nĩng chảy của kim loại đĩ là A. Na. B. Ag. C. Fe. D. Cu. Câu 14: Phương pháp thích hợp điều chế kim loại Ca từ CaCl2 là A. Điện phân dung dịch CaCl2. B. Điện phân CaCl2 nĩng chảy. 2+ C. Nhiệt phân CaCl2. D. Dùng K khử Ca trong dung dịch CaCl2. Câu 15: Cho luồng khí H 2 (dư) qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe 2O3, ZnO, MgO nung ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng hỗn hợp rắn cịn lại là: A. Cu, Fe, Zn, MgO. B. Cu, Fe, ZnO, MgO.
4. C. Cu, Fe, Zn, Mg. D. Cu, FeO, ZnO, MgO. Câu 16: Cho khí CO (dư) đi vào ống sứ nung nĩng đựng hỗn hợp X gồm Al 2O3, MgO, Fe3O4, CuO thu được chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch NaOH (dư), khuấy kĩ, thấy cịn lại phần khơng tan Z. Giả sử các phản ứng xảy ra hồn tồn. Phần khơng tan Z gồm A. Mg, Fe, Cu. B. MgO, Fe3O4, Cu. C. MgO, Fe, Cu. D. Mg, Al, Fe, Cu. Câu 17: Để điều chế đồng từ dung dịch đồng sunfat, người ta cĩ thể : A. Dùng sắt đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối. B. Chuyển hĩa đồng sunfat thành CuO rồi dùng H2 khử ở nhiệt độ cao. C. Điện phân dung dịch CuSO4. D. Cả 3 phương pháp trên. Câu 18: Để điều chế Mg từ dung dịch MgCl2 người ta cĩ thể : A. Chuyển hĩa dung dịch MgCl2 thành MgO rồi khử bằng H2 ở nhiệt độ cao. B. Dùng kim loại mạnh đẩy Mg ra khỏi dung dịch muối. C. Điện phân MgCl2 nĩng chảy. D. Cả 3 phương pháp trên. Câu 19: Điện phân với điện cực trơ, màng ngăn giữa 2 điện cực dung dịch nào sau đây thì dung dịch sau điện phân cĩ pH > 7 ? A. Dung dịch NaCl.B. Dung dịch Na 2SO4. C. Dung dịch CuSO4. D. Dung dịch AgNO3. Câu 20: Để khử ion Fe3+ trong dung dịch thành ion Fe2+ cĩ thể dùng một lượng dư A. kim loại Cu. B. kim loại Ag. C. kim loại Ba. D. kim loại Mg. Câu 21: Thứ tự một số cặp oxi hố - khử trong dãy điện hố như sau: Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/ Fe2+ Cặp chất khơng phản ứng với nhau là A. Cu và dung dịch FeCl3. B. dung dịch FeCl2 và dung dịch CuCl2. C. Fe và dung dịch CuCl2. D. Fe và dung dịch FeCl3. Câu 22: Cho hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch axit H 2SO4 đặc, nĩng đến khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được dung dịch Y và một phần Fe khơng tan. Chất tan cĩ trong dung dịch Y là A. MgSO4 và Fe2(SO4)3. B. MgSO4, Fe2(SO4)3 và FeSO4. C. MgSO4 và FeSO4. D. MgSO4. Câu 23: X là kim loại phản ứng được với dung dịch H2SO4 lỗng, Y là kim loại tác dụng được với dung 3+ 2+ dịch Fe(NO3)3. Hai kim loại X, Y lần lượt là (biết thứ tự trong dãy thế điện hố: Fe / Fe đứng trước Ag+/ Ag) A. Fe, Cu. B. Cu, Fe. C. Ag, Mg. D. Mg, Ag. Câu 24: Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là:
5. A. Al, Cu, Ag. B. Al, Fe, Cu. C. Fe, Cu, Ag. D. Al, Fe, Ag. Câu 25: Cho phản ứng hĩa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Trong phản ứng trên xảy ra A. sự oxi hĩa Fe và sự khử Cu2+. B. sự oxi hĩa Fe và sự oxi hĩa Cu. C. sự khử Fe2+ và sự oxi hĩa Cu. D. sự khử Fe2+ và sự khử Cu2+. Câu 26: Kim loại M phản ứng được với: dung dịch HCl, dung dịch Cu(NO3)2, dung dịch HNO3 (đặc, nguội). Kim loại M là A. Fe. B. Al. C. Ag. D. Zn. Câu 27: Cho hỗn hợp gồm Fe và Zn vào dung dịch AgNO 3 đến khi các phản ứng xảy ra hồn tồn, thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại. Hai muối trong X là A. Fe(NO3)3 và Zn(NO3)2. B. Zn(NO3)2 và Fe(NO3)2. C. AgNO3 và Zn(NO3)2. D. Fe(NO3)2 và AgNO3 Câu 28: Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl, vừa tác dụng được với dung dịch AgNO3? A. Fe, Ni, Sn. B. Al, Fe, CuO. C. Zn, Cu, Mg. D. Hg, Na, Ca. Câu 29: Thứ tự một số cặp oxi hố - khử trong dãy điện hố như sau: Mg2+/Mg; Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/ Fe2+; Ag+/Ag. Dãy chỉ gồm các chất, ion tác dụng được với ion Fe3+ trong dung dịch là: A. Fe, Cu, Ag+. B. Mg, Fe2+, Ag. C. Mg, Cu, Cu2+. D. Mg, Fe, Cu. Câu 30: Dãy gồm các kim loại được điều chế trong cơng nghiệp bằng phương pháp điện phân hợp chất nĩng chảy của chúng là: A. Na, Ca, Al. B. Na, Ca, Zn. C. Na, Cu, Al. D. Fe, Ca, Al. Câu 31: Trong cơng nghiệp, natri hiđroxit được sản xuất bằng phương pháp A. điện phân dung dịch NaNO3, khơng cĩ màng ngăn điện cực. B. điện phân dung dịch NaCl, cĩ màng ngăn điện cực. C. điện phân dung dịch NaCl, khơng cĩ màng ngăn điện cực. D. điện phân NaCl nĩng chảy. Câu 32: Khi điện phân NaCl nĩng chảy (điện cực trơ), tại catơt xảy ra A. sự khử ion Cl-. B. sự oxi hố ion Cl-. C. sự oxi hố ion Na+. D. sự khử ion Na+. Câu 33: Dãy các kim loại đều cĩ thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch muối của chúng là: A. Fe, Cu, Ag. B. Mg, Zn, Cu. C. Al, Fe, Cr. D. Ba, Ag, Au. Câu 34: Trong quá trình điện phân nhơm oxit nĩng chảy, ở cực âm (catot) xảy ra quá trình 3+ 2- A. khử ion Al thành Al. B. oxi hĩa ion O thành khí O2. 2- 3+ C. khử ion O thành khí O2. D. oxi hĩa ion Al thành Al. Câu 35: Điện phân dung dịch hỗn hợp AgNO3, Cu(NO3)2, Fe(NO3)2. Các kim loại lần lượt xuất hiện tại catot theo thứ tự :
6. A. Cu – Ag – Fe. B. Ag – Cu – Fe. C. Fe – Cu – Ag. D. Ag – Fe – Cu. Câu 36: Để tách riêng các chất khỏi hỗn hợp gồm Fe, Cu, Al cần phải dùng các hố chất nào sau đây là thích hợp nhất (khơng kể các phương pháp vật lí): A. dung dịch HCl và HNO3. B. NaOH và HCl. C. HCl và CuCl2. D. H 2O và H2SO4. Câu 37: Phát biểu nào sau đây là sai ? A. Trong một chu kì, bán kính của các nguyên tử kim loại lớn hơn bán kính các nguyên tử phi kim. B. Cu, Zn, Fe đều cĩ thể điều chế được từ nguyên liệu oxit bằng phương pháp nhiệt luyện. C. Các kim loại chỉ cĩ số oxit hố +1, +2, +3. D. Các kim loại chiếm phần lớn các nguyên tố trong bảng tuần hồn các nguyên tố hĩa học. - - Câu 38: Phương trình 2Cl + 2H2O 2OH + H2 + Cl2 xảy ra khi nào ? A. Cho NaCl vào nước. B. Điện phân dung dịch NaCl cĩ màng ngăn xốp (điện cực trơ). C. Điện phân dung dịch NaCl khơng cĩ màng ngăn xốp (điện cực trơ). D. A, B, C đều đúng. Câu 39: Cĩ hỗn hợp 3 kim loại Ag, Fe, Cu. Chỉ dùng một dung dịch cĩ thể thu được Ag riêng rẽ mà khơng làm khối lượng thay đổi. Dung dịch đĩ là A. AgNO3.B. Cu(NO 3)2.C. Fe(NO 3)3. D. Hg(NO3)2. Câu 40: Cho 4 dung dịch là CuSO 4, K2SO4, NaCl, KNO3. Dung dịch nào sau khi điện phân cho mơi trường axit với điện cực trơ, màng ngăn xốp A. CuSO4. B. K 2SO4. C. KCl. D. KNO 3. Câu 41: Khi điện phân dung dịch nào sau đây, tại catot xảy ra quá trình khử nước? A. ZnCl2. B. CuCl2. C. MgCl2. D. AgNO3. Câu 42: Khi điện phân hỗn hợp dung dịch NaCl và CuSO4, nếu dung dịch sau khi điện phân hồ tan được NaHCO3 thì sẽ xảy trường hợp nào sau đây: A. NaCl dư.B. NaCl dư hoặc CuSO 4 dư. C. CuSO4 dư.D. NaCl và CuSO 4 bị điện phân hết. Câu 43: Khi điện phân hỗn hợp dung dịch NaCl và CuSO4, nếu dung dịch sau khi điện phân hồ tan Al2O3 thì sẽ xảy ra trường hợp nào sau đây? A.NaCl dư.B.CuSO 4 dư. C.NaCl dư hoặc CuSO 4 dư.D.NaCl và CuSO 4 bị điện phân hết. Câu 44: Khi điện phân điện cực trơ cĩ màng ngăn dung dịch hỗn hợp gồm NaCl và CuSO4 đến khi NaCl và CuSO4 đều hết, nếu dung dịch sau điện phân hịa tan được Fe và sinh ra khí thì dung dịch sau điện phân chắc chắn chứa
7. A. CuCl2.B. CuSO 4. C. HCl, CuSO4. D. H2SO4. Câu 45: Tiến hành điện phân dung dịch chứa CuSO4 và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp đến khi khí bắt đầu thốt ra ở cả hai cực thì dừng điện phân. Dung dịch sau điện phân hịa tan được Al2O3. Nhận định nào sau đây là đúng? A. Khí thốt ra ở anot gồm Cl2 và O2.B. Khí thốt ra ở anot chỉ cĩ Cl 2. C. H2O tham gia điện phân ở catot. D. Ở catot cĩ khí H2 thốt ra. Câu 46: Điện phân (với điện cực trơ) một dung dịch gồm NaCl và CuSO4 cĩ cùng số mol, đến khi ở catot xuất hiện bọt khí thì dừng điện phân. Trong cả quá trình điện phân trên, sản phẩm thu được ở anot là A. khí Cl2 và O2. B. khí H 2 và O2. C. chỉ cĩ khí Cl2. D. khí Cl2 và H2. Câu 47: Cho các phát biểu sau: (a) Phương pháp cơ bản để điều chế kim loại kiềm thổ là điện phân nĩng chảy muối của chúng. (b) Kim loại Mg và K đều khử được ion Ag+ trong dung dịch thành Ag. (c) Khi cho Mg vào dung dịch FeCl3 dư thu được kim loại Fe. (d) kim loại Mg, Zn và Fe đều khử được ion Cu2+ trong dung dịch thành Cu. (e) Đồng kim loại được điều chế bằng cả ba phương pháp là thủy luyện, nhiệt luyện và điện phân. (g) Các kim loại kiềm cĩ thể đẩy các kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của chúng. Số phát biểu đúng là A. 3. B. 2. C. 4. D. 5. Câu 48: Thực hiện các thí nghiệm sau: (1) Cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4. (2) Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch AgNO3. (3) Cho kim loại Cu vào dung dịch FeCl3. (4) Cho kim loại Fe vào dung dịch CuCl2. (5) Cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch CuCl2. (6) Điện phân dung dịch NaCl bằng điện cực trơ, khơng màng ngăn xốp. Sau khi kết thúc phản ứng, số thí nghiệm tạo ra đơn chất là A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. Câu 49: Thực hiện các thí nghiệm sau: (1) Cho kim loại Mg vào dung dịch FeCl2. (2) Cho kim loại Na vào dung dịch CuSO4. (3) Cho AgNO3 vào dung dịch Fe(NO3)2. (4) Cho khí H2 đi qua ống sứ đựng bột CuO nung nĩng. (5) Cho khí CO đi qua ống sứ đựng bột Al2O3 nung nĩng. (6) Cho kim loại Cu vào dung dịch FeCl3 Các thí nghiệm điều chế được kim loại khi kết thúc phản ứng là: A. (1), (2), (3), (4). B. (1), (3), (4). C. (2), (5), (6). D. (1), (3), (4), (5). Câu 50: Thực hiện các thí nghiệm: (a) Nung AgNO3 rắn. (b) Nung Cu(NO3)2 rắn. (c) Điện phân NaOH nĩng chảy. (d) Nung kim loại Al với bột MgO (e) Cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch Fe(NO3)2. (f) Cho kim loại Cu vào dung dịch AgNO3. Số thí nghiệm sinh ra kim loại là A. 3. B. 4. C. 6. D. 5.
8. Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án C A A A D B C A D C Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Đáp án B D A B A C D C A A Câu 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Đáp án B C A C A D B A D A Câu 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Đáp án B D A A B B C B C A Câu 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Đáp án C B C D A A A C B B