Không quan trọng
KIM LOẠI
I.Phương pháp chung điều chế kim loại (trong công nghiệp)
1.Phương pháp thủy luyện (điều chế kim loại có tính khử yếu như Cu,Hg,Ag,Au,...)
Cơ sở của phương pháp là dùng những dung dịch thích hợp như dd H2SO4, NaOH, NaCN,... để hòa tan KL và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó, các ion KL trong dd được khử bằng KL có tính khử mạnh hơn như Fe,Zn,...
VD
Ag2S+4KCN--->2K(Ag(CN)2)+K2S
2K(Ag(CN)2)+Zn--->K2(Zn(CN)4)+2Ag
2.Phương pháp nhiệt luyện (điều chế KL có tính khử trung bình và yếu như Zn,Fe,Sn,Pb,Cu,...)
Cơ sở của phương pháp là khử những ion LK trong các hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử mạnh như C,CO,H2 hoạc kim loại Al, kim loại kiềm và kiềm thổ
-Trường hợp là quặng sunfua KL như Cu2S,ZnS,FeS2,... thì phải chuyển sunfua KL thành oxit KL sau đó khử oxit KL bằng chất khử thích hợp.
VD
2ZnS+3O2--->2ZnO+2SO2 (nung)
ZnO+C--->CO+Zn (nhiệt độ cao)
-Đối với những KL khó nóng chảy như Cr,Fe dùng Al làm chất khử (phương pháp nhiệt nhôm)
VD
Cr2O3+2Al--->2Cr+Al2O3
-Với những KL kém hoạt động như Hg,Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng thu được KL mà không cần phải khử bằng các tác nhân khác.
3.Phương pháp điện phân (điều chế được hầu hết các KL)
Cơ sở của phương pháp là dùng dòng điện một chiều để khử các ion KL.
-Điều chế những KL có tính khử mạnh như Li,Na,Al,K,... bằng cách điện phân những hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy của chúng
VD
2KCl--->2K+Cl2
-Điều chế KL có tính khử trung bình và KL có tính khử yếu như Zn,Cu,... bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng
VD
2ZnSO4+2H2O--->2Zn+2H2SO4+H2
II.Kim loại kiềm và kiềm thổ
Do không có chất nào khử được ion KL kiềm nên phương pháp thường dùng là điện phân nóng chảy muối halogenua của chúng thu KL ở Catot
VD
Điều chế Na: điện phân hỗn hợp 2NaCl+CaCl2 (để hạ nhiệt độ nóng chảy xuống còn khoảng 600 độ C)
2NaCl--->2Na+Cl2
*Điều chế NaOH
Điện phân dd có màng ngăn
2NaCl+2H2O--->H2+Cl2+2NaOH
(dd NaOH lẫn nhiều NaCl. Người ta cô đặc dd NaCl ít tan so với NaOH nên kết tinh trước.Tách NaCl còn lại NaOH)
III.Al
Điện phân nóng chảy Al2O3 và Na3AlF6 (nhiệt độ nóng chảy 900 độ C)
(Tác dụng: tiết kiệm năng lượng,tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn Al2O3,hỗn hợp này có khối lượng riêng < Al nổi lên trên Al, ngăn cản Al tiếp xúc với không khí)
2Al2O3--->4Al+3O2
IV.Cr
1.Trạng thái tự nhiên
Có trong quặng cromit (FeO.Cr2O3)
2.Điều chế
Tách Cr2O3 từ quặng cromit, điều chế Cr bằng phương pháp nhiệt nhôm
Cr2O3+2Al--->2Cr+Al2O3 (nhiệt độ)
(Độ tinh khiết của Cr 97-99%, tạp chất là Al,Fe,Si)
V.Fe và đồng bọn
1.Trạng thái tự nhiên
Có trong quặng hematit đỏ (Fe2O3), hematit nâu (Fe2O3.nH2O), manhetit (Fe3O4)-quặng giàu Fe nhất, xiderit (FeCO3), pirit sắt (FeS2)
2.Điều chế
a.Fe
3Fe2O3+CO--->2Fe3O4+CO2 (400 độ C)
Fe3O4+CO--->3FeO+CO2 (500-600 độ C)
FeO+CO--->Fe+CO2 (700-800 độ C)
b.FeO (phòng thí nghiệm)
phân hủy Fe(OH)2 ở nhiệt độ cao (không có không khí)
Fe(OH)2--->FeO+H2O (nhiệt độ)
c.Fe(OH)2 (phòng thí nghiệm)
Phản ứng trao đổi ion của dd muối Fe(II) + dd bazo (không có không khí)
FeCl2+2NaOH--->Fe(OH)2+ 2NaCl hay Fe(2+)+2OH(-)--->Fe(OH)2
c.Muối Fe(II) (phòng thí nghiệm)
-Fe hoặc hợp chất Fe(II) như FeO, Fe(OH)2 tác dụng với dd HCl hoặc H2SO4 (không có không khí)
-Từ muối Fe(III)
2FeCl3+Fe--->3FeCl2
d.Fe2O3
Phân hủy Fe(OH)3 ở nhiệt độ cao
2Fe(OH)3--->Fe2O3+3H2O
e.Fe(OH)3
Phản ứng trao đổi ion của dd muối Fe(III) hoặc phản ứng oxi hóa Fe(OH)2
FeCl3+3NaOH--->2NaCl+Fe(OH)3 hay Fe(3+)+3OH(-)--->Fe(OH)3
f.Muối Fe(III)
Điều chế trực tiếp từ phản ứng Fe tác dụng với chất oxi hóa mạnh như Cl2,HNO3,H2SO4(đặc, nóng), phản ứng hợp chất Fe(III) với axit
2Fe(OH)3+3H2SO4--->Fe2(SO4)3+6H2O
Fe2O3+6HCl--->2FeCl3+3H2O
VI.Cu (đã bỏ)