Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Điều chế và tách kim loại (Hóa học Lớp 12)

Phương pháp thủy luyện là dùng các KL mạnh đẩy KL yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của chúng, dùng điều chế các KL đứng sau Al trong dãy điện hóa tạo thành kim loại
$${\text{K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H}}_2{\text{ Cu Fe}}^{2+}\text{ Ag Hg Pt Au}$$

Quặng sắt quan trọng là: manhetit Fe${}_3$O${}_4$ (hiếm, giàu sắt nhất); hematit đỏ Fe${}_2$O${}_3$; hematit nâu Fe${}_2$O${}_3$.nH${}_2$O; xiderit FeCO${}_3$; pirit FeS${}_2$.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng khử Fe2O3 bằng CO dư: Fe2O3 + 3CO →(t°) 2Fe + 3CO2. Số mol Fe2O3 = 16/160 = 0,1 mol, nên số mol Fe = 0,2 mol. Khối lượng Fe: m = 0,2 × 56 = 11,2 gam. Đáp án B, trùng với đáp án nguồn (55-B).

(AI giải đề cho tôi)
Fe là kim loại trung bình, được điều chế trực tiếp từ $F{e}_2{O}_3$ bằng phương pháp nhiệt luyện: khử oxit sắt bằng CO trong lò cao, ví dụ $F{e}_2{O}_3+3CO\stackrel{t^o}{\to }2Fe+3C{O}_2$. Thủy luyện chỉ dùng cho kim loại hoạt động yếu (như Cu, Ag), điện phân dung dịch/nóng chảy dùng cho kim loại mạnh (Na, Mg, Al...). Đáp án khớp với đáp án tham khảo 54.C.

(AI giải đề cho tôi)
Manhetit là quặng sắt từ có thành phần chính là Fe3O4 (oxit sắt từ). Xiderit là FeCO3 (muối cacbonat), boxit là Al2O3·2H2O (oxit nhôm), dolômit là CaCO3·MgCO3 (muối cacbonat). Vậy chỉ có manhetit chứa oxit sắt, khớp với đáp án B trong hướng dẫn giải (58B).

(AI giải đề cho tôi)
Manhetit là quặng Fe3O4 (oxit sắt từ). Xiderit là FeCO3 (muối cacbonat), boxit chứa Al2O3, đolômit là CaCO3.MgCO3. Vậy quặng chứa oxit sắt là manhetit.

(AI giải đề cho tôi)
Phương pháp thủy luyện dùng để điều chế các kim loại trung bình và yếu như Fe, Zn, Cu (dùng dung dịch muối của kim loại yếu hơn để khử, ví dụ Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu). Mg là kim loại mạnh, chỉ điều chế bằng phương pháp thủy điện (điện phân nóng chảy MgCl2), không thể điều chế bằng thủy luyện. Vậy đáp án A, khớp với đáp án nguồn (46A).

(AI giải đề cho tôi)
Hematit là quặng sắt có công thức $F{e}_2{O}_3$, chứa nguyên tố Fe. Các quặng còn lại: Cacnalit (CdS) chứa Cd; Đôlômit ($CaC{O}_3.MgC{O}_3$) chứa Ca, Mg; Sinvinit (KCl) chứa K. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (Câu 8: C).

Quặng hematite chứa Fe${}_2$O${}_3$, là nguyên liệu để sản xuất kim loại Fe (iron).

(AI giải đề cho tôi) Zn đẩy Cu ra khỏi dung dịch muối CuSO₄ (Zn hoạt động mạnh hơn Cu), đây là phương pháp thủy luyện — tách kim loại bằng dung dịch thông qua phản ứng thế trong dung dịch nước.

(AI giải đề cho tôi)
Phương pháp thủy luyện dùng kim loại hoạt động trung bình (như Cu) để thay thế kim loại khác khỏi dung dịch muối, ví dụ Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Na, Ca, Ba là kim loại kiềm/kiềm thổ rất mạnh, chỉ điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy. Đáp án khớp với đáp án chính thức 57C.

(AI giải đề cho tôi)
Trong công nghiệp, Fe được điều chế bằng nhiệt luyện (khử Fe2O3 bằng CO trong lò cao): $F{e}_2{O}_3+3CO\stackrel{t^o}{\to }2Fe+3C{O}_2$. Ca và Na điều chế bằng điện phân nóng chảy muối (CaCl2, NaCl), Al điều chế bằng điện phân nóng chảy Al2O3 (phương pháp điện phân). Đáp án khớp với đáp án nguồn (câu 3: C).

Dùng CO ở nhiệt độ cao để khử oxide kim loại thành kim loại là phương pháp dùng chất khử ở nhiệt độ cao. Đây là phương pháp nhiệt luyện.
Ví dụ:
Fe${}_2$O${}_3$ + 3CO → 2Fe + 3CO${}_2$
→ Đáp án A. Nhiệt luyện.

(AI giải đề cho tôi)
Sắt (Fe) được điều chế trong công nghiệp bằng phương pháp nhiệt luyện: khử Fe2O3 trong quặng bằng CO ở lò cao, ví dụ $F{e}_2{O}_3+3CO\stackrel{t^o}{\to }2Fe+3C{O}_2$. Các kim loại kiềm, kiềm thổ như Na, Ca được điều chế bằng điện phân nóng chảy muối (NaCl, CaCl2), còn Al được điều chế bằng điện phân nóng chảy Al2O3 trong cryolite. Vậy đáp án là B.

(AI giải đề cho tôi)
Nguyên tắc chung điều chế kim loại là khử ion kim loại về kim loại: $M^{n+}+ne\to M$. Trong quặng, kim loại thường tồn tại dạng ion dương (cation) trong hợp chất, nên quá trình điều chế là quá trình khử cation đó bằng chất khử (C, CO, H2, kim loại hoạt động mạnh) hoặc bằng điện phân. Do đó đáp án là A, trùng với đáp án nguồn (45A).

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại K hoạt động mạnh (trong dãy hoạt động hóa học đứng trước Al) nên được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối (ví dụ KCl nóng chảy). Các kim loại Cu, Au, Ag hoạt động yếu, chỉ được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện hoặc điện phân dung dịch muối. Đáp án khớp với bảng đáp án chính thức (Câu 53: B).

(AI giải đề cho tôi)
Nhiệt luyện là dùng chất khử (CO, C, H2...) ở nhiệt độ cao để khử oxit kim loại. Phương trình $3CO+F{e}_2{O}_{3}ightarrow2Fe+3C{O}_2$ dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao, thuộc nhiệt luyện. A là điện phân nóng chảy, B là điện phân dung dịch, D là kim loại thế.

(AI giải đề cho tôi)
Nhiệt luyện là dùng chất khử (CO, C, H2...) khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao. Phương trình $3CO+F{e}_2{O}_3\to 2Fe+3C{O}_2$ dùng CO khử oxit sắt, thuộc nhiệt luyện. A là điện phân nóng chảy, B là điện phân dung dịch, D là kim loại thế.

(AI giải đề cho tôi)
Phương pháp nhiệt luyện (dùng C hoặc CO khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao) áp dụng cho các kim loại trung bình như Fe, Zn, Cu... Sắt được điều chế trong lò cao: $F{e}_2{O}_3+3CO\stackrel{t^o}{\to }2Fe+3C{O}_2$. Các kim loại kiềm và kiềm thổ như Na, Ca, Ba rất hoạt động nên phải điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối (ví dụ điện phân NaCl nóng chảy, CaCl_2 nóng chảy). Vậy đáp án là Fe.

Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại.
Chọn A.