BÀI 20: TÁCH KIM LOẠI VÀ VIỆC SỬ DỤNG HỢP KIM

Bài tập 20.1(trang 63): 

Kim loại Na được điều chế bằng phương pháp nào sau đây?

A. Phương pháp điện phân nóng chảy.

B. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là CO.

C. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là .

D. Phương pháp thuỷ luyện.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: A.

Bài tập 20.2 (trang 63):

Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng CO có thể tách được kim loại nào sau đây ra khỏi oxide của nó?

A. Fe.                         Β. Κ.                      C. Ca.                     D. Al.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: A.

Bài tập 20.3 (trang 63): Thành phần chính của quặng bauxite là

A.               B.                C.                D.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: B.

Bài tập 20.4 (trang 63): Chất/các chất phản ứng dùng để tách kẽm ra khỏi kẽm sulfide là:

A. CO.                        B. và C.                    C. HCl và Al.                   D. .

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: B.

- Ban đầu, cả kẽm và kẽm sulfide đều phản ứng với O2 để sinh ra ZnO.

PTHH:

- Sau đó, đem chất rắn ZnO phản ứng với C.

PTHH:

Bài tập 20.5 (trang 63): Kim loại cơ bản của hợp kim duy-ra (duralumin) là

A. Fe.                         B. Cu.                     C. Al.                     D. Mg.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: C.

Bài tập 20.6 (trang 63): Gang và thép có thành phần nguyên tố cơ bản nào khác nhau?

A. Sắt.                   B. Manganese.                 C. Carbon.             D. Nickel.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: C.

Gang và thép là hai hợp kim quan trọng của sắt với carbon và một số nguyên tố khác. Carbon chiếm hàm lượng từ 2% đến 5% trong gang và dưới 2% trong thép.

Bài tập 20.7 (trang 63): Chất nào sau đây không phải là nguyên liệu sản xuất gang?

A. Quặng sắt.         B. Than cốc.          C. Đá vôi.              D. Đất sét.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng là: D.

Nguyên liệu sản xuất gang gồm: quặng sắt (thường là quặng hematite với thành phần chính là ), than cốc và chất tạo xỉ như (đá vôi), ,.....

Bài tập 20.8 (trang 63):

Chất nào sau đây không phải là nguyên liệu sản xuất thép?

A. Gang.                                                        C. Khí oxygen.                

B. Thép phế liệu.                                           D. Khí carbon dioxide.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: D.

Bài tập 20.9 (trang 63):

Điện phân nóng chảy 1,53 tấn ; giả thiết hiệu suất 100%, thu được khối lượng nhôm là

A. 810 kg.                  B. 720 kg.              C. 405 kg.              D. 360 kg.

Bài giải chi tiết: 

204              108

1,53 tấn

→ tấn = 810 kg.

=> Đáp án đúng: A.

Bài tập 20.10 (trang 63):

Một đồ vật bằng vàng tây, thành phần gồm có vàng và bạc, nặng 0,453 g; trong đó, khối lượng vàng là 0,170 g. Thành phần phần trăm khối lượng của vàng trong loại vàng tây đó là

Α. 62,5%.                   Β. 37,5%.               C. 17,0%.               D. 45,3%.

Bài giải chi tiết:

=> Đáp án đúng: B.

Bài tập 20.11 (trang 64): 

Cần ít nhất bao nhiêu tấn để thu được 1 tấn gang có hàm lượng sắt 96,6%?

A. 1,035 tấn.              B. 1,480 tấn.          C. 0,69 tấn.            D. 1,38 tấn.

Bài giải chi tiết:

1 tấn gang chứa lượng sắt (Fe) là: (tấn)

Trong 160 gam chứa: 56.2 = 112 gam Fe.

Vậy m tấn  chứa 0,966 tấn Fe.

→ (tấn)

=> Đáp án đúng: D.

Bài tập 20.12 (trang 64): 

Từ 1 tấn gang có hàm lượng sắt 96% có thể thu được tối đa bao nhiêu kg thép có hàm lượng sắt 99%?

A. 960,0 kg.               B. 950,4 kg.           C. 969,7 kg.           D. 1010 kg.

Bài giải chi tiết:

1 tấn gang chứa lượng sắt (Fe) là: tấn = 960 kg.

Trong 100 kg thép chứa 99 kg Fe (Do thép có hàm lượng sắt là 99%)

Vậy m kg thép chứa 960 kg Fe.

→ (kg)

=> Đáp án đúng: C.

Bài tập 20.13 (trang 64):

Trong quá trình điện phân nóng chảy aluminium oxide, cryolite được trộn vào để làm gì?

Bài giải chi tiết:

Cryolite được trộn vào trong quá trình điện phân nóng chảy để làm giảm nhiệt độ nóng chảy, tăng tính dẫn điện (giảm tiêu tốn điện năng) và chống oxi hoá nhôm lỏng tạo thành (Al phản ứng với ).

Bài tập 20.14 (trang 64):

Điện cực than chì có bền không trong quá trình điện phân nóng chảy aluminium oxide?

Bài giải chi tiết:

Điện cực than chì không bền. Oxygen sinh ra sẽ phản ứng dần với điện cực than chì, tạo khí CO và .

PTHH:

Bài tập 20.15 (trang 64): Tại sao hợp kim lại được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và cuộc sống?

Bài giải chi tiết:

Hợp kim có nhiều ưu điểm so với kim loại thành phần, đặc biệt về tính chất vật lí.

Ví dụ: đuy-ra (duralumin) có độ cứng lớn hơn nhôm rất nhiều, do đó được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo thân vỏ máy bay, ô tô, ...

Bài tập 20.16 (trang 64):

Khí lò cao trong sản xuất gang thép thường chứa các khí gì? Các khí này ảnh hưởng thế nào tới môi trường xung quanh? Em hãy đề xuất cách xử lí các khí này trước khi thải ra môi trường xung quanh.

Bài giải chi tiết:

- Khí thoát ra từ lò cao sản xuất gang thường có nhiều , CO và một số khí như , NO, , , …. gây ra sự gia tăng hiệu ứng nhà kính, mưa acid và ô nhiễm không khí, ...

- Cách xử lí: Cần đốt cháy và hấp thụ sản phẩm vào một số dung dịch đặc biệt (như dung dịch ).

Bài tập 20.17 (trang 64):

Từ 1 tấn quặng sphalerite chứa 97% ZnS thu được khối lượng Zn và khối lượng phát thải là bao nhiêu, biết hiệu suất của mỗi phản ứng là 90%? Khối lượng than cốc cần dùng cho lượng quặng sphalerite là bao nhiêu, biết lượng cần dùng dư 20% so với lượng phản ứng?

Bài giải chi tiết:

Ta có: kg.

=> mol = 10 000 mol

Phản ứng: →

Số mol:    10 000           → 9 000      9 000                     (Do H = 90%)

Phản ứng: →

Số mol:    9 000     →    8100   8 100                                 (Do H = 90%)

Khối lượng Zn thu được là: = 526,5 kg

Khối lượng khí phát thải là: g = 576 kg

Khối lượng than cốc cần dùng là: g = 116,64 kg

Bài tập 20.18 (trang 64):

Nhúng một thanh kẽm vào 200 mL dung dịch .  Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, Ag sinh ra bám hết vào thanh kẽm, khối lượng thanh kim loại thu được tăng 1,51 g. Xác định nồng độ dung dịch ban đầu.

Bài giải chi tiết:

Phản ứng: →

Số mol:               → 2a                               → 2a

Khối lượng thanh kim loại tăng thêm là:

  => (mol).

=> Số mol ban đầu của là 2a = 2.0,01 = 0,02 mol

=> Nồng độ dung dịch ban đầu là: (M).

Bài tập 20.19 (trang 64):

Cho 8 g một loại đồng thau (hợp kim đồng – kẽm) vào lượng dư dung dịch HCl 2 M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,2395 L khí hydrogen (ở đktc). Xác định thành phần của đồng thau (giả thiết hợp kim này chỉ chứa hai nguyên tố).

Bài giải chi tiết:

Chỉ có kẽm phản ứng với dung dịch HCl.

Ta có:

Phản ứng: →

Số mol:    0,05  ←                           0,05

Bài tập 20.20 (trang 64):

Cho 4,958 L khí (ở đktc) CO đi qua ống sứ đựng 8 g một oxide kim loại, nung nóng. Sau phản ứng thu được m gam kim loại M và hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hydrogen bằng 20. Tính giá trị m và xác định công thức oxide của kim loại M.

Bài giải chi tiết:

Ta có:

Sơ đồ phản ứng:

CO (0,2 mol) + oxide KL (8 gam) → M + hỗn hợp khí X 

Bảo toàn khối lượng ta có:

=>

Phản ứng: →

Số mol:        a    →   na         2a        na

Theo bài ta có:

    (2M + 16n).a = 8     (1)

    M.2a = 5,6              (2)

Lấy (1) chia cho (2) ta được: =>

=> n = 3, M = 56 (Fe).

=> Oxide cần tìm là: .