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

Trong công nghiệp, kim loại Na được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy.
Chọn A.

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại kiềm (Na, K, ...) rất hoạt động nên không điều chế bằng điện phân dung dịch (thu được H2 ở catot) hay thủy luyện, nhiệt luyện. Trong công nghiệp, chúng được điều chế bằng điện phân muối nóng chảy, ví dụ: $2NaCl\stackrel{\text{điện phaˆn}}{\to }2Na+C{l}_2$. Đáp án khớp với nguồn: 45-B.

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân nóng chảy dùng cho kim loại hoạt động mạnh (kiềm, kiềm thổ, Al). Al được điều chế bằng điện phân nóng chảy Al2O3 hòa tan trong cryolite Na3AlF6: 2Al2O3 →(điện phân) 4Al + 3O2. Fe điều chế bằng nhiệt luyện (khử Fe2O3 bằng CO), Ag và Cu điều chế bằng điện phân dung dịch muối hoặc nhiệt khử. Đáp án A, khớp đáp án nguồn.

Phản ứng nhiệt nhôm tổng quát: $$3M_x{O}_y+2yAl\stackrel{t^o}{\to }3xM+yA{l}_2{O}_3$$ (M là kim loại sau Al)

Phương pháp: Lý thuyết về điều chế kim loại.
Hướng dẫn giải:
Kim loại chỉ được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy là Na.
Đáp án C

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại kiềm (Na, K, ...) rất hoạt động, có khả năng khử mạnh, nên không thể điều chế bằng nhiệt luyện hay thủy luyện. Điện phân dung dịch muối kim loại kiềm chỉ cho ra kim loại ở catot không hiệu quả (thay vào đó sinh H2 do nước bị khử), vì vậy phương pháp điều chế kim loại kiềm là điện phân nóng chảy muối (ví dụ: 2NaCl –điện phân–> 2Na + Cl2). Đáp án khớp với đáp án nguồn 41-C.

- Quặng sắt quan trọng là : quặng hematit đỏ (Fe${}_2$O${}_3$ khan), quặng hematit nâu (Fe${}_2$O${}_3$.nH${}_2$O), quặng manhetit (Fe${}_3$O${}_4$), quặng xiderit (FeCO${}_3$), quặng pirit sắt (FeS${}_2$).

(AI giải đề cho tôi)
Hematit đỏ là quặng sắt có thành phần chính là $F{e}_2{O}_3$ (oxit sắt (III)). Các quặng sắt khác: manhetit $F{e}_3{O}_4$, siderit $FeC{O}_3$, pyrit $Fe{S}_2$. Đáp án khớp với đáp án nguồn (Câu 30: Chọn C).

Phản ứng:
$$Fe+CuS{O}_4\to FeS{O}_4+Cu$$
Sắt đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối đồng. Đây là phương pháp tách kim loại từ dung dịch muối bằng kim loại mạnh hơn. Đó là thủy luyện.

(AI giải đề cho tôi)
Trong công nghiệp, Na là kim loại kiềm rất hoạt động, được điều chế bằng điện phân nóng chảy NaCl (kèm thu được Cl₂): $2NaCl\stackrel{\text{điện phaˆn noˊng chảy}}{\to }2Na+C{l}_2$. Các kim loại Fe, Cu, Ag được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện (khử oxit bằng CO, C, H₂...). Đáp án khớp với đáp án nguồn: D.

(AI giải đề cho tôi)
Trong công nghiệp, Fe được điều chế bằng nhiệt luyện: khử Fe2O3, Fe3O4 bằng CO trong lò cao, ví dụ $F{e}_2{O}_3+3COightarrow2Fe+3C{O}_2$. Các kim loại Mg, Na được điều chế bằng điện phân nóng chảy muối (MgCl2, NaCl), Al bằng điện phân nóng chảy Al2O3 (phương pháp thủy luyện/điện phân). Vậy đáp án là D, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Phương pháp thủy luyện dùng để điều chế các kim loại kém hoạt động (như Au, Ag, Cu) bằng cách hòa tan quặng rồi dùng kim loại mạnh hơn khử hoặc kim loại tồn tại dạng tự do. Al và Mg điều chế bằng điện phân nóng chảy, Fe điều chế bằng nhiệt luyện (lò cao). Vậy kim loại điều chế bằng thủy luyện là Au. Đáp án D khớp với đáp án nguồn (47-D).

(AI giải đề cho tôi)
So sánh hàm lượng sắt (% khối lượng) trong các quặng: - Manhetit (Fe3O4): %Fe = (3×56)/(3×56+4×16) = 168/232 ≈ 72,4%. - Hematit (Fe2O3): %Fe = (2×56)/(2×56+3×16) = 112/160 = 70,0%. - Henatit nâu (limonit, 2Fe2O3·3H2O): có thêm nước nên %Fe thấp hơn hematit (≈ 60%). - Boxit: là quặng nhôm (Al2O3·2H2O), không phải quặng sắt. Vậy quặng chứa hàm lượng sắt cao nhất là manhetit, khớp với đáp án nguồn (46.A).

(AI giải đề cho tôi)
Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại (M^{n+}) thành nguyên tử kim loại (M) bằng chất khử hoặc điện phân: M^{n+} + ne → M. Do đó đáp án là C, trùng với đáp án nguồn (55-C).

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại nhóm IA và IIA rất hoạt động, có độ hoạt động hóa học cao hơn cả nhôm, nên không thể điều chế bằng nhiệt luyện hay thủy luyện; điện phân dung dịch chỉ thu được NaOH/KOH và H2 ở cathode thay vì kim loại. Do đó trong công nghiệp, các kim loại này được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối hoặc hiđroxit của chúng, ví dụ: điện phân NaCl nóng chảy thu Na và Cl2, điện phân MgCl2 nóng chảy thu Mg. Đáp án khớp với đáp án nguồn (55-C).

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nhiệt nhôm (aluminothermite) dùng Al khử oxit của các kim loại kém hoạt động hơn Al như Cr, Fe, Mn... Ví dụ: $C{r}_2{O}_3+2Al\to A{l}_2{O}_3+2Cr$. Các kim loại rất hoạt động như Na, K, Mg được điều chế bằng điện phân nóng chảy muối hoặc oxit, không dùng nhiệt nhôm. Đáp án khớp với đáp án nguồn (49-C).

(AI giải đề cho tôi)
Hematit đỏ là quặng sắt có thành phần chính là $F{e}_2{O}_3$ (oxit sắt (III)). Các quặng sắt khác: manhetit $F{e}_3{O}_4$, siderit $FeC{O}_3$, pyrit $Fe{S}_2$. Đáp án khớp với bảng đáp án nguồn (Câu 46: C).

(AI giải đề cho tôi)
Trong công nghiệp, Na được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy NaCl (thêm CaCl2 để hạ nhiệt độ nóng chảy), cathode: Na+ + e → Na, anode: 2Cl− → Cl2 + 2e. Vậy X là NaCl.

(AI giải đề cho tôi)
Na là kim loại kiềm rất hoạt động, không thể điều chế bằng điện phân dung dịch (điện phân dung dịch NaCl thu được NaOH, H₂ và Cl₂ vì nước bị khử thay vì Na⁺), không thể khử bằng kim loại khác trong nước, và NaCl bền nhiệt không bị nhiệt phân. Do đó phải điện phân NaCl nóng chảy: tại catot $N{a}^{+}+e^{-}\to Na$, tại anot $2C{l}^{-}\to C{l}_2+2e^{-}$. Phương án đúng là B.

(AI giải đề cho tôi)
Na là kim loại kiềm rất hoạt động, điện phân dung dịch NaCl chỉ thu được NaOH, H₂ và Cl₂ chứ không thu được Na. Do đó phải điện phân NaCl nóng chảy: $2NaCl\stackrel{\text{điện phaˆn}}{\to }2Na+C{l}_2\uparrow$ (catot: $N{a}^{+}+e^{-}\to Na$). Vậy đáp án D, trùng với đáp án đã tô trong đề.