Ôn thi ĐH môn Hóa - Chuyên đề 12: Điều chế kim loại - Ngô Xuân Quỳnh

Kiểm tra bài cũ.
1) Cho biết hiện tượng xảy ra khi
ngâm một lá sắt vào dd axit HCl
? Minh họa bằng phương trình
phản ứng.
Xảy ra sự ăn mòn hóa học. Bọt khí H2
thoát ra lúc đầu nhiều sau đó ít dần do 
các bọt khí này bọc kín lá sắt, cản trở
sự tiếp cận của ion H+ với các nguyên
tử sắt. Sắt bị ăn mòn chậm.
Fe + 2 HCl = FeCl2 + H2
2) Trong thí nghiệm trên nếu nhỏ thêm
vài giọt dd CuSO4 vào dd axit thì có
hiện tượng gì xảy ra ? Viết phương
trình phản ứng minh họa ?
Đầu tiên sắt phản ứng với Cu2+ trong dd. 
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
Cu sinh ra bám vào Fe .
Xảy ra sự ăn mòn điện hóa.
Fe là cực âm : Fe – 2e = Fe 2+
Cu là cực dương : 2H+ + 2e = H2
Sắt bị ăn mòn nhanh chóng, bọt khí
hydro thoát ra nhiều và nhanh.
KIM LOẠI TRONG TỰ NHIÊN
Đa số kim loại tồn tại trong tự nhiên ở
dạng hợp chất, chỉ một số rất ít 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.
Khoáng vật Florit (CaF2)
Quặng sắt trong tự nhiên
CuFeS2
Pyrit sắt (FeS2)
Corindon (Al2O3 + )
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
I-Nguyên tắc điều chế kim loại.
Khử ion dương kim loại thành kim
loại tự do.
Mn+ + ne = M
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
II-Các phương pháp điều chế kim loại.
1)Phương pháp thuỷ luyện.
2)Phương pháp nhiệt luyện.
3)Phương pháp điện phân.
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
II.Các phương pháp điều chế kim loại:
1)Phương pháp thuỷ luyện:
a.Nguyên tắc: dùng kim loại tự do có
tính khử mạnh hơn để khử ion dương
kim loại khác trong dung dịch muối.
b.Mục đích: điều chế các kim loại có
tính khử yếu trong phòng thí nghiệm.
TD: Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
+2 0
+1 0
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
II.Các phương pháp điều chế kim loại.
2)Phương pháp nhiệt luyện:
a.Nguyên tắc: dùng chất khử C, CO, H2 hoặc
kim loại Al để khử ion dương kim loại trong
hợp chất oxit ở nhiệt độ cao.
b.Mục đích:điều chế các kim loại có tính khử
trung bình và yếu (kim loại sau Al) trong công
nghiệp.
TD: CuO + H2 = Cu + H2O
3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe
t0
to
+2 0
0+ 8/3
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
II-Các phương pháp điều chế kim loại.
3)Phương pháp điện phân:
a.Nguyên tắc: dùng dòng điện 1 chiều trên
catot để khử ion dương kim loại trong hợp
chất
b.Mục đích: điều chế hầu hết các kim loại.
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
II-Các phương pháp điều chế kim loại.
3)Phương pháp điện phân:
™Điều chế kim loại có tính khử mạnh từ Li đến
Al : điện phân hợp chất nóng chảy( oxit, hidroxit, 
muối) của chúng.
TD : điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
_ +
Ion Na+
Ion Cl-
_ +
Ion Na+
Ion Cl-
Chiều dòng điện
Cl2
Na
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
TD: điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
NaCl = Na+ + Cl-
Catot Anot
Ion Na+ bị khử Ion Cl- bị oxi hóa
Na + + e = Na 2Cl - - 2e = Cl2
2NaCl = 2Na + Cl2
đp nc
+1 0
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
II-Các phương pháp điều chế kim loại.
3)Phương pháp điện phân:
™Điều chế kim loại có tính khử trung bình và
yếu: điện phân dung dịch muối của chúng
trong nước.
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.
TD: điện phân dung dịch CuSO4 để điều chế Cu.
CuSO4 = Cu 2+ + SO4 2 -
(H2O)
Catot Anot
(Cu2+ , H2O) (Cl- , H2O)
Ion Cu2+ bị khử H2O bị oxi hóa
Cu2+ + 2e = Cu 2H2O – 4e = 4H++ O2
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 +2H2SO4
đp+2 0
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI.I .Nguyên tắc điều chế kim loại.M n+ + ne = M
II. Các phương pháp điều chế kim loại.
1)Phương pháp thuỷ luyện.
2)Phương pháp nhiệt luyện.
3)Phương pháp điện phân.
1)Phương pháp thuỷ luyện:
-Nguyên tắc: dùng kim loại tự do có
tính khử mạnh hơn để khử ion dương
kim loại khác trong dung dịch muối.
-Mục đích: điều chế các kim loại có
tính khử yếu trong phòng thí nghiệm.
2)Phương pháp nhiệt luyện:
-Nguyên tắc: dùng chất khử C, CO, 
H2 hoặc kim loại Al để khử ion dương
kim loại trong hợp chất oxit ở nhiệt
độ cao.
-Mục đích:điều chế các kim loại có
tính khử trung bình và yếu (kim loại
sau Al) trong công nghiệp.
3)Phương pháp điện phân:
-Nguyên tắc: dùng dòng điện 1 
chiều trên catot để khử ion dương
kim loại trong hợp chất
-Mục đích: điều chế hầu hết các
kim loại.
Bài tập
Từ dd CuCl2, có mấy cách để điều
chế kim loại Cu ?
a. 1 cách.
b. 2 cách.
c. 3 cách.
Cách 1 : điện phân dd CuCl2.
Cách 2 : dùng kim loại có tính
khử mạnh hơn khử ion Cu2+ trong dd.
Cách 3 : chuyển
CuCl2 Cu(OH)2 CuO
sau đó dùng H2 để khử CuO ở nhiệt độ
cao.