Tách kim loại và sử dụng hợp kim lớp 9 (Chuyên đề dạy thêm Hóa 9)

Tài liệu Tách kim loại và sử dụng hợp kim lớp 9 trong Chuyên đề dạy thêm Hóa học 9 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Hóa 9.

Tách kim loại và sử dụng hợp kim lớp 9 (Chuyên đề dạy thêm Hóa 9)

Xem thử

Chỉ từ 300k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Hóa học 9 (sách mới) bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1053587071 - NGUYEN VAN DOAN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

A. HỆ THỐNG LÝ THUYẾT

I. Phương pháp tách kim loại

♦ Ngoài hai phương pháp trên người ta còn sử dụng phương pháp thủy luyện (dùng kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi muối) để điều chế các kim loại yếu như Ag, Au …

II. Hợp kim

1. Khái niệm hợp kim

- Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa ít nhất một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.

- Kim loại cơ bản chiếm thành phần chính trong hợp kim.

VD: Thép có kim loại cơ bản là sắt, đuy-ra có kim loại cơ bản là nhôm, …

2. Ưu điểm của hợp kim

- Một số hợp kim có nhiều tính chất ưu việt hơn so với kim loại tạo nên chúng như tính cứng, độ bền cơ học, hóa học, khả năng chịu mài mòn, … nên được sử dụng phổ biến.

VD: Đồng thau (hợp kim của đồng và kẽm) thì cứng hơn, chịu ăn mòn tốt hơn đồng và kẽm.

3. Một số hợp kim phổ biến

Hợp kim	Thành phần	Tính chất	Ứng dụng
Gang	Chủ yếu là sắt, 2% - 5% carbon và một số nguyên tố khác	Có độ cứng và độ bền tương đối cao, dẫn nhiệt tốt.	Sản xuất bếp, nồi, chảo, lò hơi, chi tiết máy, ống dẫn nước, nắp cống, …
Thép thường (thép carbon)	Chủ yếu là sắt, dưới 2% carbon và một lượng nhỏ nguyên tố khác.	Dẻo và cứng.	Làm vật liệu xây dựng, thiết bị, máy móc, vật dụng, …
Inox (thép đặc biệt)	Chủ yếu là sắt và một số nguyên tố khác như Cr, Ni, …	Khó bị gỉ	Dao, kéo, bồn rửa nhà bếp, dụng cụ phẫu thuật, …
Đuy – ra (duralumin)	Hợp kim của nhôm với Cu, Mg, Mn, …	Nhẹ và bền	Chế tạo vỏ máy bay, áo giáp, khung xe đạp, …

III. Sản xuất gang, thép

Sản xuất gang

Sản xuất thép

♦ Nguyên liệu: Quặng sắt (thường là hematite: Fe2O3), than cốc, chất tạo xỉ CaCO3, SiO2, … - Các nguyên liệu được xếp thành lớp xen kẽ và được cho vào lò cao qua miệng lò, chuyển dần từ trên xuống tiếp xúc với không khí nóng được thổi từ dưới lên. ♦ Các giai đoạn chính: - Phản ứng tạo thành khí CO:        C + O2 $\stackrel{t^o}{\to }$ CO2        C + CO2 $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CO - Khí CO phản ứng với oxide sắt:  3CO + Fe2O3 $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe + 3CO2 Sắt nóng chảy hòa tan một lượng nhỏ carbon và một số nguyên tố khác tạo thành gang lỏng - Quá trình tạo xỉ: Đá vôi bị phân hủy thành CaO, CaO kết hợp với SiO2 tạo thành xỉ.        CaCO3 $\stackrel{t^o}{\to }$ CaO + CO2        CaO + SiO2 $\stackrel{t^o}{\to }$ CaSiO3 Xỉ nhẹ nổi lên trên gang lỏng, được đưa ra ngoài qua cửa tháo xỉ.

♦ Nguyên liệu: Gang hoặc thép phế liệu và oxygen. ♦ Oxygen được thổi vào lò đựng gang nóng chảy ở nhiệt độ cao, đốt cháy các tạp chất (C, S, Si, Mn, …) trong gang. - Các oxide tạo thành ở dạng khí (CO2, SO2) sẽ thoát ra ngoài theo khí thải, các oxide còn lại ở dạng rắn (SiO2, MnO2, …) sẽ tạo xỉ nhẹ, nổi lên trên thép lỏng và được tách ra để thu lấy thép.

B. BÀI TẬP

❖ BÀI TẬP TỰ LUẬN

♦ VÍ DỤ MINH HỌA

Câu 1. Viết phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau và cho biết kim loại tạo thành trong mỗi phản ứng bằng phương pháp nào?

(a) Điện phân nóng chảy Al₂O₃.

(b) Điện phân nóng chảy NaCl (sản phẩm là sodium và khí chlorine).

(c) Cho CO dư qua Fe₂O₃, nung nóng.

(d) Cho C qua ZnO, nung nóng.

(e) Cho H₂ dư qua Fe₃O₄, nung nóng.

(g) Cho Fe tác dụng với dung dịch AgNO₃.

(h) Cho Fe tác dụng với dung dịch CuSO₄.

Câu 2. [CTST - SGK] Trong công nghiệp, phương pháp nào dùng để sản xuất nhôm? Nguyên liệu để sản xuất nhôm là gì?

Câu 3. [CTST - SGK] Quan sát trong nhà, em thấy những vật dụng nào được chế tạo từ hợp kim? Kể tên hợp kim làm nên vật dụng đó.

Câu 4. [CTST - SGK] Vì sao người ta thường sử dụng hợp kim mà không dùng kim loại tinh khiết để chế tạo các vật dụng trong đời sống?

Câu 5. [CD - SGK] Pha trộn bột mịn của Al và Mg với nhau có thu được hợp kim không? Giải thích.

Câu 6. [CD - SGK] Theo em, nên sử dụng thép, inox hay duralumin để chế tạo chân (móng) và khung của bảng quảng cáo ngoài trời. Giải thích.

Câu 7. [CD - SGK] Trong quá trình sản xuất gang, phương pháp nào đã được sử dụng để tách kim loại ra khỏi oxide?

Câu 8. [CTST - SGK] Vì sao khi sản xuất thép thì khí oxygen được thổi liên tục qua gang nóng chảy?

Câu 9.

(a) Những khí thải (CO₂, SO₂, …) trong quá trình sản xuất gang thép có ảnh hưởng như đến môi trường xung quanh?

(b) Để hạn chế khí thải trên thoát ra môi trường, trong quá trình sản xuất gang thép có thể dẫn khí thải đó qua dung dịch nào?

(c) Hãy nêu biện pháp để chống ô nhiễm môi trường ở khu dân cư gần cơ sở sản xuất gang thép.

♦ BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 10. [KNTT - SGK] Phương pháp nào thường được dùng để tách các kim loại hoạt động hóa học mạnh như K, Na, Al, …? Lấy ví dụ minh họa.

Câu 11. [KNTT - SGK] Phương pháp nào thường được dùng để tách các kim loại hoạt động hóa học trung bình như Zn, Fe …? Lấy ví dụ minh họa.

Câu 12. [KNTT - SGK] Gang, thép, inox, đuy-ra có thành phần và tính chất đặc trưng là gì? Tại sao các hợp kim này được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và cuộc sống

Câu 13. [CD - SGK] Theo em, vì sao người ta không dùng kim loại nhôm để chế tạo ổ khóa và chìa khóa mà thường dùng hợp kim?

Câu 14. [CTST - SGK] Hãy giải thích vì sao vàng, đồng, sắt được con người biết đến và sử dụng trước nhôm hàng nghìn năm?

Câu 15. Hoàn thành các phương trình hóa học sau:

(a) ….C + …….O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$…..CO₂

(b) ….C + ….CO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ …………………

(c) …..Fe₂O₃ + …..CO $\stackrel{t^o}{\to }$…………….….

(d) ….Si + ….O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ …..SiO₂

(e) ….S + …O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ …………………..……

(g) …..CaO + …..SiO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$…………..……..

Hãy cho biết phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện gang? Phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện thép.

Câu 16. [CD - SGK] Phản ứng C + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂ đóng vai trò gì trong quá trình sản xuất thép từ gang?

Câu 17. [CTST - SGK] Việc thêm đá vôi có mục đích gì trong quá trình sản xuất gang?

❖ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

1. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

♦ Mức độ BIẾT

Câu 1. (QG.19 - 202) Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy?

A. Fe.    

B. Na.   

C. Cu.   

D. Ag.

Câu 2. (QG.17 - 201) Trong công nghiệp, kim loại nào sau đây chỉ được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy?

A. Fe.    

B. Cu.   

C. Mg.  

D. Ag.

Câu 3. [MH1 - 2020] Trong công nghiệp, kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện? 

A. Mg.  

B. Fe.    

C. Na.   

D. Al.

Câu 4. (QG.19 - 204) Kim loại nào sau đây điều chế được bằng phương pháp nhiệt luyện với chất khử là H₂?

A. K.                                 

B. Na.   

C. Fe.    

D. Ca.

Câu 5. [QG.21 - 203] Ở nhiệt độ cao, CO khử được oxide nào sau đây?

A. CaO.

B. Fe₂O₃.                          

C. Na₂O.                          

D. K₂O.

Câu 6. [QG.20 - 201] Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp thủy luyện?

A. Na.                               

B. Ba.   

C. Mg.                              

D. Ag.

Câu 7. [QG.20 - 204] Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp thuỷ luyện?

A. Mg.                              

B. Cu.                               

C. Na.                               

D. K.

Câu 8. Gang và thép là hợp kim của

A. nhôm (aluminium) với đồng (copper).

B. sắt (iron) với carbon và một số nguyên tố khác.    

C. carbon với silicon.                      

D. sắt (iron) với nhôm (aluminium).

Câu 9. Trong thành phần của gang, nguyên tố chiếm hàm lượng cao nhất là

A. Fe.    

B. Si.     

C. Mn.  

D. S.

Câu 10. Gang là hợp kim của sắt (iron) với carbon và một lượng nhỏ các nguyên tố khác như: Si, Mn, S,… trong đó hàm lượng carbon chiếm:

A. Từ 2% đến 6%.            

B. Dưới 2%.                     

C. Từ 2% đến 5%.            

D. Trên 6%.

Câu 11. Thép là hợp kim của sắt (iron) với carbon và một số nguyên tố khác trong đó hàm lượng carbon chiếm:

A. Trên 2%.                      

B. Dưới 2%.                     

C. Từ 2% đến 5%.            

D. Trên 5%.

Câu 12. Trong hợp kim đuy-ra, nguyên tố chiếm hàm lượng cao nhất là

A. Mg.                              

B. Al.    

C. Mn.  

D. Cu.

Câu 13. Tính chất đặc trưng của inox là

A. nhẹ và bền.                  

B. độ cứng cao.                 

C. khó bị gỉ.                      

D. dẫn điện tốt.

Câu 14. Tính chất đặc trưng của đuy-ra là

A. nhẹ và bền.                  

B. độ cứng cao.                 

C. khó bị gỉ.                      

D. dẫn điện tốt.

Câu 15. Nguyên liệu để sản xuất gang là

A. quặng sắt, than cốc, chất tạo xỉ CaCO₃, SiO₂, ...   

B. quặng nhôm, than cốc, chất tạo xỉ.      

C. gang hoặc sắt thép phế liệu.       

D. quặng kẽm, than cốc, chất tạo xỉ.

Câu 16. Nguyên liệu để sản xuất thép là

A. quặng sắt, than cốc, chất tạo xỉ CaCO₃, SiO₂, ...   

B. quặng nhôm, than cốc, chất tạo xỉ.      

C. gang hoặc sắt thép phế liệu.       

D. quặng kẽm, than cốc, chất tạo xỉ.

♦ Mức độ HIỂU

Câu 17. (MH1 - 2017) Trong công nghiệp, Mg được điều chế bằng cách nào dưới đây?

A. Điện phân nóng chảy MgCl₂.    

B. Cho kim loại Fe vào dung dịch MgCl₂.

C. Điện phân dung dịch MgSO₄.    

D. Cho kim loại K vào dung dịch Mg(NO₃)₂.

Câu 18. Phản ứng điều chế kim loại nào sau đây thuộc phương pháp nhiệt luyện?

A. 2NaCl → 2Na + Cl₂                  

B. 3CO + Fe₂O₃ → 2Fe  +3CO₂

C. Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu.     

D. 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂

Câu 19. Phản ứng tạo xỉ trong lò cao là:

A. CaCO₃  $\stackrel{t^o}{\to }$ CaO + CO₂.       

B. CaO + SiO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CaSiO₃.

C. CaO + CO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CaCO₃.      

D. CaSiO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ CaO + SiO₂.

Câu 20. Phản ứng nào sau đây không có trong quá trình sản xuất gang?

A. C + CO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CO.               

B. CaO + SiO₂ → CaSiO₃

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

D. S + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ SO₂

Câu 21. Nguyên tắc sản xuất thép là:

A. làm tăng hàm lượng C có trong gang.

B. làm giảm hàm lượng C có trong gang.

C. làm giảm hàm lượng các nguyên tố C, Si, Mn… có trong gang.

D. làm giảm hàm lượng của Fe có trong gang.

Câu 22. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. tất cả các kim loại đều điều chế được bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

B. hợp kim thường có nhiều tính chất ưu việt hơn các kim loại tạo ra nó.

C. hợp kim đuy-ra nhẹ và bền được dùng sản xuất vỏ máy bay, khung xe đạp, …

D. hợp kim inox khó bị gỉ được dùng làm dụng cụ nấu ăn, dụng cụ phẫu thuật, …

♦ Mức độ VẬN DỤNG

Câu 23. Cho luồng khí H₂ dư qua hỗn hợp các oxide CuO, Fe₂O₃, Al₂O₃, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn thu được gồm

A. Cu, Fe, Al, Mg.                          

B. Cu, FeO, Al₂O₃, MgO.

C. Cu, Fe, Al₂O₃, MgO.                 

D. Cu, Fe, Al, MgO.

Câu 24. Cho luồng khí CO dư đi qua hỗn hợp X gồm: Al₂O₃, ZnO, Fe₂O₃, CuO nung nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn Y gồm

A. Al₂O₃, ZnO, Fe, Cu.                   

B. Al, Zn, Fe, Cu.

C. Al₂O₃, ZnO, Fe₂O₃, Cu.             

D. Al₂O₃, Zn, Fe, Cu.

Câu 25. Cho luồng khí CO dư đi qua hỗn hợp gồm CuO, Al₂O₃, ZnO, Fe₂O₃ nung nóng, đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn có chứa đồng thời

A. Al₂O₃, Zn, Fe, Cu.                     

B. Al₂O₃, ZnO, Fe, Cu.

C. Al, Zn, Fe, Cu.                                                       

D. Cu, Al, ZnO, Fe.

Câu 26. Hình vẽ sau đây mô tả thí nghiệm khí X tác dụng với chất rắn Y, nung nóng sinh ra khí Z:

Phương trình hoá học của phản ứng tạo thành khí Z là

A. CuO + H₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ Cu + H₂O.      

B. Fe₂O₃ + 3H₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe + 3H₂O.

C. CuO + CO $\stackrel{t^o}{\to }$ Cu + CO₂.     

D. 2HCl + CaCO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ CaCl₂ + CO₂ + H₂O.

2. Trắc nghiệm đúng - sai

Câu 27. Để tách kim loại ra khỏi các quặng người ra dùng phương pháp điện phân nóng chảy, nhiệt luyện hoặc thủy luyện.

a. Phương pháp điện phân nóng chảy dùng để tách các kim loại mạnh như Na, K, Mg, Al, …

b. Phương pháp nhiệt luyện thường dùng để tách các kim loại yếu như Cu, Ag, …

c. Phương pháp thủy luyện thường dùng để tách các kim loại trung bình như Zn, Fe, …

d. Mỗi phương pháp trên đều có thể tách được tất cả các kim loại.

Câu 28. Mỗi kim loại khác nhau được tách khỏi quặng của chúng bằng các phương pháp phù hợp.

a. Để tách Al ra khỏi Al₂O₃ (thành phần chính của quặng bauxite) người ta dùng điện phân nóng chảy.

b. Để tách Fe ra khỏi Fe₂O₃ (thành phần chính của quặng hematite) người ra dùng CO hoặc H₂.

c. Để tách Zn ra khỏi ZnS (thành phần chính của quặng sphalerite) người ta dùng O₂ và C.

d. Khi điện phân nóng chảy Al₂O₃ có dùng cryolite để tăng nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃.

Câu 29. Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa ít nhất một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.

a. Thành phần chính của hợp kim là kim loại cơ bản.

b. Các hợp kim thường có tính chất vật lí kém hơn so với từng kim loại tạo ra nó.

c. Đồng thau (hợp kim của đồng và kẽm) cứng hơn, chịu ăn mòn tốt hơn đồng và kẽm.

d. Thép inox là hợp kim của sắt có khả năng chống ăn mòn tốt hơn sắt.

Câu 30. Gang, thép và đuy – ra là những hợp kim phổ biến.

a. Gang chứa chủ yếu là sắt, 2% - 5% carbon và một số nguyên tố khác.

b. Thép thường (thép carbon) dẻo và cứng chứa hàm lượng carbon trên 2%.

c. Inox chứa chủ yếu là sắt và một số nguyên tố khác như Cr, Ni, … khó bị gỉ.

d. Đuy – ra (duralumin) là hợp kim của nhôm với Cu, Mg, Mn, … nặng và bền.

Câu 31. Gang, thép và đuy – ra là những hợp kim có nhiều ứng dụng quan trọng.

a. Gang thường được dùng để sản xuất bếp, nồi, chảo, chi tiết máy, nắp cống, …

b. Thép thường (thép carbon) được dùng để chế tạo dao, kéo, bồn rửa nhà bếp, dụng cụ phẫu thuật, …

c. Inox được sử dụng làm vật liệu xây dựng, thiết bị, máy móc, vật dụng, …

d. Đuy – ra được sử dụng để chế tạo vỏ máy bay, áo giáp, khung xe đạp, …

Câu 32. Xét quá trình sản xuất gang.

a. Nguyên liệu để sản xuất gang là thép hoặc gang phế liệu và oxygen.

b. Giai đoạn 1 tạo thành khí CO theo phản ứng: C + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂

                                                 C + CO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CO

c. Giai đoạn 2 tạo Fe theo phản ứng: 3CO + Fe₂O₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Fe + 3CO₂

d. Giai đoạn 3 tạo xỉ theo phản ứng: SiO₂ + CaCO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ CaSiO₃ + CO₂

Câu 33. Xét quá trình sản xuất thép.

a. Nguyên liệu sản xuất thép là quặng sắt (hematite: Fe₂O₃), than cốc, chất tạo xỉ CaCO₃, SiO₂, …

b. Nguyên tắc sản xuất thép là dùng CO khử oxide sắt ở nhiệt độ cao.

c. Trong quá trình luyện thép, các tạp chất (C, S, Si, Mn, …) sẽ bị oxi hóa bởi oxygen.

d. Khi sản xuất thép, các oxide tạo thành ở dạng khí (CO₂, SO₂) sẽ thoát ra ngoài theo khí thải còn các oxide dạng rắn (SiO₂, MnO₂, …) tạo xỉ nặng nên lắng xuống dưới.

3. Trắc nghiệm trả lời ngắn

♦ Mức độ HIỂU

Câu 34. Cho các kim loại: Na, Cu, Ag, Mg, K, Al, Fe, Zn. Có bao nhiêu kim loại điều chế được bằng phương pháp điện phân nóng chảy?

Câu 35. Cho CO dư đi qua hỗn hợp Fe₂O₃, MgO, ZnO, Al₂O₃ đun nóng. Sau phản hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn X. Trong X có bao nhiêu kim loại?

Câu 36. Cho các hợp kim: gang, thép carbon, inox, đuy – ra, đồng thau. Có bao nhiêu hợp kim có kim loại cơ bản là Fe?

Câu 37. Cho các giai đoạn: (1) Phản ứng tạo thành CO, (2) oxi hóa các tạp chất bằng oxygen, (3) khí CO khử oxide sắt, (4) quá trình tạo xỉ. Có bao nhiêu giai đoạn ở trên trong quá trình sản xuất gang?

♦ Mức độ VẬN DỤNG

Câu 38. Cho các thí nghiệm:

(a) Điện phân nóng chảy Al₂O₃.

(b) Cho CO qua Fe₂O₃, đun nóng.

(c) Cho H₂ qua MgO, đun nóng.

(d) Cho Fe tác dụng với dung dịch CuSO₄.

(e) Cho K vào dung dịch FeCl₂.

Có bao nhiêu thí nghiệm thu được kim loại sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn?

Câu 39. Cho các thí nghiệm sau:

(a) Điện phân nóng chảy NaCl.

(b) Cho H₂ qua Fe₃O₄, đun nóng.

(c) Cho CO qua ZnO, đun nóng.

(d) Cho Cu tác dụng với dung dịch FeCl₂.

(e) Cho Cu tác dụng với dung dịch AgNO₃.

Có bao nhiêu thí nghiệm thu được kim loại sau khi phản ứng kết thúc.

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Hóa học lớp 9 các chủ đề hay khác:

• Chủ đề 2: Dãy hoạt động hoá học của kim loại

• Chủ đề 4: Sự khác nhau cơ bản giữa kim loại và phi kim

• Chủ đề 5: Các dạng bài tập trong phần I

• Chủ đề 1: Giới thiệu về hợp chất hữu cơ

• Chủ đề 2: Alkane

• Chủ đề 3: Alkene

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

---