Bài tập về phương pháp tách kim loại lớp 9 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về phương pháp tách kim loại lớp 9 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về phương pháp tách kim loại.

Bài tập về phương pháp tách kim loại lớp 9 (cách giải + bài tập)

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Có ba phương pháp tách kim loại khỏi hợp chất:

-  Phương pháp điện phân nóng chảy được áp dụng để tách các kim loại hoạt động hoá học mạnh như Na, Ca, Mg, Al,…

-  Phương pháp nhiệt luyện thường được dùng để tách các kim loại hoạt động hoá học trung bình như Fe, Zn,…; có thể dùng các chất như C, CO, H₂, Al,… tác dụng với oxide kim loại ở nhiệt độ cao, thu được kim loại.

-  Phương pháp thuỷ luyện để tách các kim loại hoạt động hoá học yếu như Ag, Au,….

Phương pháp giải bài tập:

-  Viết PTHH sau đó tính theo PTHH.

-  Với dạng bài có hiệu suất cần lưu ý công thức:

+ Với chất tham gia: H% = $\frac{n_{lt}}{n_{tt}}.100\%=\frac{m_{lt}}{m_{tt}}.100\%$

Trong đó: 

n_tt: số mol chất tham gia phản ứng thực tế; 

n_lt: số mol chất tham gia phản ứng theo lý thuyết;

m_tt: khối lượng chất tham gia phản ứng thực tế; 

m_lt: khối lượng chất tham gia phản ứng theo lý thuyết.

+ Với chất sản phẩm: H% = $\frac{n_{tt}}{n_{lt}}.100\%=\frac{m_{tt}}{m_{lt}}.100\%$

Trong đó: 

n_tt: số mol sản phẩm thực tế; 

n_lt: số mol sản phẩm lý thuyết;

m_tt: khối lượng sản phẩm thực tế; 

m_lt: khối lượng sản phẩm theo lý thuyết.

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1. Theo em, kim loại natri có thể tách bằng phương pháp nhiệt luyện như tách kẽm được không? Vì sao?

Hướng dẫn giải

Theo em, kim loại natri không thể tách bằng phương pháp nhiệt luyện như tách kẽm. Vì kim loại natri hoạt động mạnh, phương pháp phù hợp để tách natri là phương pháp điện phân nóng chảy.

Ví dụ 2. Từ 1 tấn quặng sphalerite chứa 97% ZnS thu được khối lượng Zn và khối lượng SO₂ phát thải là bao nhiêu, biết hiệu suất của mỗi phản ứng là 90%? Khối lượng than cốc cần dùng cho lượng quặng sphalerite là bao nhiêu, biết lượng cần dùng dư 20% so với lượng phản ứng?

Hướng dẫn giải

Ta có: m_ZnS = 1.1000. $\frac{97}{100}$ = 970 kg → n_ZnS = $\frac{{970.10}^3}{97}$ =10000 mol

PTHH:     2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂

Số mol:   10000           → 9000   9000                     (Do H = 90%)

PTHH:      ZnO   +    C →   Zn + CO

Số mol:    9000  →  8100   8100                                 (Do H = 90%)

Khối lượng Zn thu được là: m_Zn = 65.8100 = 526500 g = 526,5 kg

Khối lượng khí SO₂ phát thải là:  ${\mathbf{m}}_{{\mathbf{SO}}_2}$ = 64.9000 = 576000 g = 576 kg

Khối lượng than cốc cần dùng là: m_than=12.8100.$\frac{120}{100}$ = 116 640 g = 116,64 kg

C. Bài tập tự luyện

Câu 1. Kim loại Na được điều chế bằng phương pháp nào sau đây?

A. Phương pháp điện phân nóng chảy.

B. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là CO.

C. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là H₂.

D. Phương pháp thuỷ luyện.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Kim loại Na được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối.

Câu 2. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng CO có thể tách được kim loại nào sau đây ra khỏi oxide của nó?

A. Fe.                         

Β. Κ.                      

C. Ca.                     

D. Al.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

PTHH minh họa: Fe₂O₃ + 3CO $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe + 3CO₂

Câu 3. Điện phân nóng chảy 1,53 tấn Al₂O₃, giả thiết hiệu suất 100%, thu được khối lượng nhôm là

A. 810 kg.                  

B. 720 kg.              

C. 405 kg.              

D. 360 kg.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

PTHH: 2Al₂O₃        $\stackrel{đpnc}{\to }$      4Al + 3O₂

                204                        108

            1,53 tấn  $\stackrel{H=100\%}{\to }$  ? tấn

→ m_Al = 1,53.$\frac{108}{204}$ = 0,81 tấn = 810 kg.

Câu 4. Thành phần chính của quặng bauxite là

A. Fe₃O₄.

B. Al₂O₃.

C. AlCl₃.

D. Al₂(SO₄)₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Thành phần chính của quặng bauxite là Al₂O₃ được dùng để sản xuất nhôm.

Câu 5. Phát biểu nào sau đây về quá trình tách kim loại là đúng?

A. Là quá trình biến đổi khoáng vật trong quặng thành một hợp chất của kim loại. Sau đó, dùng các phương pháp thích hợp để tách được kim loại từ hợp chất đó.

B. Là quá trình dùng các phản ứng hoá học để tách được kim loại từ hợp chất của kim loại.

C. Sử dụng quá trình biến đổi vật lí để thu được hợp chất của kim loại từ khoáng vật. Sau đó dùng các phản ứng hoá học để tách được kim loại từ hợp chất của kim loại.

D. Là quá trình sử dụng phương pháp điện phân hoặc phương pháp nhiệt luyện hay phương pháp thuỷ luyện để tách được kim loại từ hợp chất của kim loại.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Quá trình tách kim loại là quá trình biến đổi khoáng vật trong quặng thành một hợp chất của kim loại. Sau đó, dùng các phương pháp thích hợp để tách được kim loại từ hợp chất đó.

Câu 6. Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về sodium chloride (NaCl) và phương pháp tách natri ra khỏi sodium chloride?

A. Vì natri có độ hoạt động hoá học mạnh nên hợp chất sodium chloride rất bền.

B. Cần điện phân sodium chloride nóng chảy theo phương trình hoá học sau để thu được natri: 2NaCl  $\stackrel{đpnc}{\to }$ 2Na + Cl₂↑

C. Có thể thực hiện phản ứng sau ở nhiệt độ cao để thu được Na:

NaCl + Zn  $\stackrel{t^o}{\to }$ Na + ZnCl₂

D. Sau khi thu được natri từ hợp chất, cần bảo quản natri bằng cách lập tức ngâm nó trong dầu hoả khan.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Kim loại Na có mức độ hoạt động hoá học mạnh nên được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy hợp chất của nó.

Câu 7. Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về magnesium oxide (MgO), zinc oxide (ZnO), iron(III) oxide (Fe₂O₃) và phương pháp tách kim loại ra khỏi mỗi oxide.

A. Do Zn và Fe có độ hoạt động hoá học trung bình, Mg có độ hoạt động hoá học mạnh nên ZnO, Fe₂O₃ là các oxide kém bền hơn so với MgO.

B. Trong công nghiệp, việc tách Zn và Fe ra khỏi oxide theo phương trình hoá học sau:

ZnO + C  $\stackrel{t^o}{\to }$ Zn + CO                      (1)

Fe₂O₃ + 3CO  $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe + 3CO₂          (2)

C. Nếu thực hiện phản ứng: MgO + C  $\stackrel{t^o}{\to }$ Mg + CO (3) thì dự đoán rằng phản ứng (3) sẽ tốn ít năng lượng hơn so với phản ứng (2).

D. (1) và (2) là phản ứng tách kim loại theo phương pháp nhiệt luyện.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Do Zn và Fe có độ hoạt động hoá học trung bình, Mg có độ hoạt động hoá học mạnh nên ZnO, Fe₂O₃ là các oxide kém bền hơn so với MgO. Do đó, thực hiện phản ứng (3) sẽ tốn nhiều năng lượng hơn so với phản ứng (2).

Câu 8. Theo kế hoạch, một công ty sản xuất nhôm dự định dùng 2 tấn quặng bauxite (hàm lượng Al₂O₃ trong quặng là 48,5%) để sản xuất nhôm. Với hiệu suất của cả quá trình là 90% thì khối lượng nhôm (kg) do công ty làm ra là

A. 17117,64.

B. 9509,8.

C. 462,176.

D. 970000.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Trong 2 tấn quặng nhôm chứa: ${\mathbf{m}}_{{\mathbf{Al}}_2{\mathbf{O}}_3}$= 2000000 × $\frac{48,5}{100}$ = 970000 (g)

⟹ $n_{{\mathbf{Al}}_2{\mathbf{O}}_3}$ = $\frac{970000}{102}$ = 9509,8 (mol)

Phương trình hóa học của phản ứng điều chế: 2Al₂O₃  $\stackrel{đpnc}{\to }$ 4Al + 3O₂

Theo phương trình hoá học, ta có: n_Al = 2$n_{{\mathbf{Al}}_2{\mathbf{O}}_3}$ = 19019,6 (mol)

Vì hiệu suất phản ứng là 90% nên: n_{Al thực tế} = 19019,6 × $\frac{90}{100}$  = 17117,64 (mol)

Khối lượng Al thu được: 17117,64 × 27 = 462176,28 (g) = 462,176 (kg)

Vậy từ 2 tấn quặng nhôm sẽ thu được 462,176 kg nhôm.

Câu 9. Kim loại Au được điều chế bằng phương pháp nào sau đây?

A. Phương pháp điện phân nóng chảy.

B. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là CO.

C. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là H₂.

D. Phương pháp thuỷ luyện.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Kim loại Au được điều chế bằng phương pháp thủy luyện.

Câu 10. Phương pháp nhiệt luyện không dùng để tách kim loại nào sau đây?

A. Fe.

B. Zn.

C. Cu.

D. Al.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Để tách kim loại Al không sử dụng phương pháp nhiệt luyện, sử dụng phương pháp điện phân nóng chảy

Xem thêm các dạng bài tập Khoa học tự nhiên 9 phần Hóa học hay, chi tiết khác:

• Bài tập kim loại tác dụng với dung dịch muối
• Bài tập về hợp kim
• Bài tập về sản xuất gang thép
• Bài tập về tính chất vật lí của phi kim
• Bài tập về phản ứng của phi kim với oxygen
• Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Hóa học 9 hay khác:

• Giải bài tập Hóa học 9
• Giải sách bài tập Hóa 9
• Đề thi Hóa học 9
• Wiki 200 Tính chất hóa học
• Wiki 3000 Phản ứng hóa học quan trọng

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án

---