Vì sao phải điều chế kim loại?
2
La`m tru? di�?n
Công trình xây dựng
Tháp đôi ở Malaysia
Trang s?c
6
Trong tự nhiên, đa số kim loại tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất, chỉ một số rất ít kim loại như vàng, platin,… tồn tại ở trạng thái tự do. Những khoáng vật và đất đá chứa hợp chất của kim loại gọi là quặng.
8
NaCl
Pyrit s?t(FeS2)
Khoáng vật Florit (CaF2)
Corindon (Al2O3 + .)



Qu?ng s?t trong t? nhi�n
CuFeS2
I. Nguy�n t?c di?u ch? kim lo?i
Khử ion kim loại thành kim loại tự do.
Mn+ M
+ ne
PHUONG
PHA?P
DI�`U
CH�?
KIM
LOA?I
Phuong pha?p thu?y luy�?n
Phuong pha?p nhi�?t luy�?n
Phuong pha?p di�?n ph�n
1. Phuong ph�p thu? luy?n
II. Phuong ph�p di?u ch? kim lo?i
Nguyên tắc: dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại yếu hơn trong dung dịch muối.
Dùng để điều chế các kim loại có tính khử yếu.
VD: Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu
Cu + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2Ag
1. Phuong ph�p th?y luy?n
II. Phuong ph�p di?u ch? kim lo?i
Na + CuSO4 ? Na2SO4 + Cu
2Na + 2H2O ? 2NaOH + H2
2NaOH + CuSO4 ? Na2SO4 + Cu(OH)2
1. Phuong ph�p thu? luy?n
II. Phuong ph�p di?u ch? kim lo?i
Câu 1.Trường hợp nào sau đây kim loại được điều chế bằng phương pháp thuỷ luyện ?
Cu + FeCl3
Zn + AgNO3
Na + CuSO4
Cu + AgCl
Câu 2: Dãy gồm các kim loại có thể điều chế bằng
phương pháp thủy luyện:
A. Al, Fe, Cr
B. Hg, Cu, Ag
D. Sr, Ag, Au
C. Mg, Zn, Cu
2. Phuong ph�p nhi?t luy?n
II. Phuong ph�p di?u ch? kim lo?i
Nguyên tắc: dùng chất khử C, CO, H2 hoặc kim loại mạnh (Al,Na,…) để khử ion dương kim loại trong hợp chất oxit ở nhiệt độ cao.
Dùng để điều chế các kim loại có tính khử trung bình và yếu (kim loại sau Al).
VD: CuO + H2 Cu + H2O
3Fe3O4 + 8Al 4Al2O3 + 9Fe
Phản ứng nhiệt nhôm
FeO + CO Fe + CO2
Dãy gồm các kim loại có thể điều chế bằng
phương pháp nhiệt luyện:
A. Al, Fe, Cr
C. Mg, Zn, Cu
B. Sr, Ag, Au
D. Zn, Cu, Sn
3. Phương pháp điện phân
II. Phuong ph�p di?u ch? kim lo?i
Nguyên tắc: dùng dòng điện 1 chiều để khử ion kim loại tại điện cực âm(catot)
Áp dụng cho điều chế hầu hết các kim loại
3.1/ Điện phân nóng chảy
Điện phân nóng chảy muối halogenua, riêng Al điện phân nóng chảy oxit
Dung d?ch di?n li
Dịng di?n
Catot (-)
Anot (+)
Kh? Mn+
Oxi hố X- ho?c O2_
Mn+ + ne ? M
2X- ? X2 + 2e
Ho?c 2O2- ? O2 + 4e
Sơ đồ điện phân
Dùng để điều chế kim loại mạnh (từ Al trở về trước)
VD1: Điện phân nóng chảy NaCl
Na+, Cl-
Catot (-)
Anot (+)
Kh? Na+
Oxi hố Cl-
2Na+ + 2.1e ? 2Na
2Cl- ? Cl2 + 2e
Sơ đồ điện phân
Phương trình: 2NaCl 2Na + Cl2
Dịng di?n
VD2: Điện phân nóng chảy Al2O3
Al3+, O2-
Catot (-)
Anot (+)
Kh? Al3+
Oxi hố O2-
Al3+ +3e ? 4Al
2O2- ? O2 + 4e
Sơ đồ điện phân
Phương trình: 2Al2O3 4Al + 3O2
Lưu ý:
Anot bằng than chì sẽ bị oxi hóa bởi oxi sinh ra:
C + O2 → CO2
C + CO2 → 2CO
hỗn hợp khí gồm: CO, CO2, O2 dư.
Dịng di?n
- * Luu �:
Di?u ch? kim lo?i tru?c Al: di?n ph�n nĩng ch?y mu?i halogenua ho?c hidroxit c?a ch�ng.
- Di?u ch? kim lo?i sau Al: di?n ph�n dung d?ch mu?i c?a ch�ng.

dp dd
* Phuong trình
CuCl2
H2O, Cu2+, Cl-
Catot (-)
Anot (+)
Cu2+, H2O
Kh? Cu2+
Cu2+ + 2e ? Cu
2Cl- ? Cl2 + 2e
Cl-, H2O
Oxi hố Cl-
Cu + Cl2
VD1: Điện phân dung dịch CuCl2
Dịng di?n
Công thức biểu diễn định luật Farađây:
Trong đó:
m: Khối lượng chất thu được ở điện cực (gam)
A: Khối lượng mol của chất thu được ở điện cực
n: Số e mà nguyên tử hoặc ion đã cho (hoặc nhận)
I: Cường độ dòng điện (ampe)
t: Thời gian điện phân (giây hoặc giờ )
F: Hằng số Farađây (F = 96 500 nếu t tính bằng giây
F = 26,8 nếu t tính bằng giờ)
Bài toán ví dụ: Tính khối lượng của Cu thu được ở catot sau thời gian điện phân 48 phút 15 giây dung dịch CuCl2 với cường độ dòng điện là 5(A) .
(Biết nguyên tử khối của Cu là 64 )
m = 4,8 gam
dp dd
* Phuong trình
2CuSO4 + 2H2O
H2O, Cu2+, SO42-
Dịng di?n
Catot (-)
Anot (+)
Cu2+, H2O
Kh? Cu2+
2Cu2+ + 2.2e ? 2Cu
2H2O ? O2 + 4H+ + 4e
SO42-, H2O
Oxi hố H2O
2Cu + O2 + 2H2SO4
VD2: Điện phân dung dịch CuSO4
+ -
K
Anot
Graphit
Dung d?ch CuSO4
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
Catot
Graphit
K
Phương pháp điều chế
ĐP nóng chảy
Nhi?t luy?n
Điện phân dd
Nhi?t luy?n
Điện phân dd
Thu? luy?n
M?nh
Trung bình
Y?u
C?NG C?
Câu 1: Nguyên tắc của phương pháp(P2) thuỷ luyện để điều chế kim loại là dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại khác trong dung dịch muối. Tìm phát biểu đúng:
a) P2 này có thể dùng để điều chế tất cả các kim loại nhưng cần thời gian rất dài.
b) P2 này chỉ áp dụng trong phòng thí nghiệm để điều chế những kim loại có tính khử yếu.
c) P2 này được dùng trong CN để điều chế các kim loại có tính khử trung bình và yếu.
d) P2 này không thể dùng để điều chế sắt.
LUY?N T?P
C�u 2:
D�ng khí H2, CO d? kh? ion kim lo?i trong oxit l� phuong ph�p cĩ th? di?u ch? du?c kim lo?i n�o sau d�y:
A. Mg B. Al C. Zn D. Na
LUY?N T?P
Câu 3: Thổi luồng khí CO dư qua ống sứ đựng CuO, MgO, Al2O3, FeO, Fe3O4 thu được chất rắn gồm :
Cu , Mg, Fe, Al
Cu, MgO, Al2O3, Fe
Cu, Mg, Al2O3, Fe
Cu, MgO, Al, Fe
LUY?N T?P
Câu 4. Dùng một dung dịch nào sau đây để tách Ag ra khỏi hỗn hợp Ag, Fe, Zn mà không làm thay đổi khối lượng ?
Dung d?ch HCl
Dung d?ch FeSO4
Dung d?ch ZnSO4
Dung d?ch AgNO3
LUY?N T?P
C�u 5: T? mu?i Na2CO3, ch?n so d? thích h?p d? di?u ch? Na.
LUY?N T?P
Câu 6: Để khử hoàn toàn 30 gam hỗn hợp (X) gồm CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, MgO cần dùng 5,6 lít khí CO (ở đktc). Khối lượng chất rắn (Y) sau phản ứng là:

X + CO  Y + CO2
Theo ptpư: nCO = nCO2 = 0,25(mol)

Áp dụng ĐLBTKL :
mX + mCO = mY + mCO2
m Y= 30 + 0,25.28 – 0,25.44 = 26(g)

Câu 7: Những kim loại nào sau đây có thể có điều chế bằng phương pháp đpnc Al, Zn, Cu, Fe, Ag, K, Ba, Mg
A. 2 B. 4 C. 3 D. 5
Câu 8: Những kim loại nào sau đây có thể điều chế bằng pp điện phân dung dịch?
Zn, Fe,Ca, Ba, Al, Ag, Cu, Pb
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
LUY?N T?P

Câu 9: Từ CaCO3, Cu(OH)2 hãy lựa chọn phương pháp thích hợp để điều chế kim loại. Trình bày theo sơ đồ các phương pháp đó.
LUY?N T?P
C�u 10: T? mu?i AgNO3, ch?n ph?n ?ng thích h?p d? di?u ch? Ag.
C. Cu + 2 AgNO3 ? Cu(NO3)2 + 2Ag
D. T?t c? d?u d�ng
LUY?N T?P
Câu 11: Tính khối lượng Ag thu được ở catot sau 30 phút điện phân một lượng dư dung dịch AgNO3 với cường độ dòng điện là 5 ampe
PTDP:
4AgNO3 + 2H2O 4 Ag + O2 + 4 HNO3


LUY?N T?P
B�I T?P V? NH�
*1? 6/103 SGK
*Cĩ m?t h?n h?p b?t g?m Cu, Fe, Al, Ag.
a) B?ng phuong ph�p hố h?c h�y t�ch ri�ng t?ng kim lo?i ra kh?i h?n h?p.
b) S?p x?p c�c kim lo?i tr�n theo chi?u tang d?n tính kh?.