Đề cương ôn tập môn Hóa học Lớp 12 - Tiết 39, Bài 23: Luyện tập Điều chế kim loại và sự ăn mòn kim loại

Nội dung tài liệu: Đề cương ôn tập môn Hóa học Lớp 12 - Tiết 39, Bài 23: Luyện tập Điều chế kim loại và sự ăn mòn kim loại

1. BÀI 23: LUYỆN TẬP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI VÀ SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1. Điều chế kim loại a/ Nguyên tắc: Khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại. b/ Các phương pháp: - Nhiệt luyện - Thủy luyện - Điện phân + Điện phân nóng chảy + Điện phân dung dịch 2. Sự ăn mòn kim loại a/ Khái niệm: Sự ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh. b/ Phân loại: có 2 dạng ăn mòn kim loại - Ăn mòn hóa học: là quá trình oxi hóa khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường. - Ăn mòn điện hóa: là quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương. c/ Chống ăn mòn kim loại: Có hai cách thường dùng để bảo vệ kim loại, chống ăn mòn. - Phương pháp bảo vệ bề mặt. - Phương pháp điện hóa. II. BÀI TẬP Câu 1. Cho khí CO dư đi qua hh CuO, Al2O3, MgO(nung nóng) khi pư xảy ra htoàn thu được chất rắn gồm A. Cu, Al, Mg B. Cu, Al2O3, Mg C. Cu, Al, MgO D. Cu, Al2O3, MgO Câu 2. Phản ứng hoá học nào xảy ra trong sự ăn mòn kim loại ? A. Phản ứng trao đổi. B. Phản ứng oxi hoá – khử. 1
2. C. Phản ứng thuỷ phân. D. Phản ứng axit – bazơ. Câu 3: Canxi kim loại được điều chế bằng cách nào sau đây: 0 2+ A. Dùng H2 khử CaO ở t cao B. Dùng K đẩy Ca ra khỏi dd CaCl2 C. Điện phân nóng chảy hợp chất CaCl2 D. Diện phân dung dịch CaCl2 Câu 4: Dãy các ion kim loại nào sau đây đều bị Zn khử thành kim loại? A. Cu2+, Mg2+, Pb2+ B. Cu2+, Ag+, Na+ C. Sn2+, Pb2+, Cu2+ D. Pb2+, Ag+, Al3+ Câu 5: Câu nào đúng trong các câu sau? Trong ăn mòn điện hóa học, xảy ra A. Sự oxh ở cực dương B. Sự khử ở cực âm C. Sự oxh ở cực dương và sự khử ở cực âm D. Sự oxh ở cực âm và sự khử ở cực dương 2+ Câu 6: Trong quá trình điện phân dd CuCl2 với điện cực trơ, ion Cu di chuyển về A. Catot và bị oxh B. Catot và bị khử C. Anot và bị oxh D. Anot và bị khử Câu 7: Trong các trường hợp sau kim loại bị ăn mòn điện hóa học là A. Zn kim loại trong dd HCl B. Thép cacbon để trong kk ẩm C. Đốt dây sắt trong khí O2 D. Kim loại Cu trong dd HNO3 loãng Câu 8. Kim loại nào sau đây khi cho vào dd H2SO4 loãng sẽ không có hiện tượng gì ? A. Mg B. Cu C. Fe D. Al Câu 9. Khi cho dây đồng vào dd AgNO3 thì điều nào sau đây nói khá đầy đủ về hiện tượng ? A. Dây đồng bị tan ra và dd không đổi màu B. Dây đồng bị tan ra và dd chuyển từ không màu sang màu vàng C. Dây đồng tan ra và có bạc bám trên dây đồng và dd chuyển từ không màu sang màu vàng D. Dây đồng tan ra, có bạc bám trên dây đồng và dd từ không màu chuyển thành màu xanh. Câu 10. Chất nào sau đây trong khí quyển không gây ra sự ăn mòn kim loại ? A. O2. B. CO2. C. H2O. D. N2. Câu 11. Sự ăn mòn kim loại không phải là : A. sự khử kim loại. B. sự oxi hoá kim loại. C. sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường. D. sự biến đơn chất kim loại thành hợp chất. Câu 12. Cắm 2 lá kim loại Zn và Cu nối với nhau bằng một sợi dây dẫn vào cốc thuỷ tinh . Rót dung dịch H2SO4 loãng vào cốc thuỷ tinh đó thấy khí H2 thoát ra từ lá Cu . Giải thích nào sau đây không đúng với thí nghiệm trên ? A. Cu đã tác dụng với H2SO4 sinh ra H2 . + B. Ở cực dương xảy ra phản ứng khử: 2H + 2e  H2 . 2+ C. Ở cực âm xảy ra phản ứng oxi hoá : Zn  Zn + 2e . D. Zn bị ăn mòn điện hóa và sinh ra dòng điện. Câu 13. Để bảo vệ những vật bằng Fe khỏi bị ăn mòn , người ta tráng hoặc mạ lên những vật đó lớp Sn hoặc lớp Zn . Làm như vậy là để chống ăn mòn theo phương pháp nào sau đây ? A. Bảo vệ bề mặt. B. Bảo vệ điện hoá. C. Dùng chất kìm hãm. D. Dùng hợp kim chống gỉ. Câu 14. Cho các hợp kim sau: Cu-Fe, Zn-Fe, Sn-Fe, Fe-C. Khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li thì số hợp kim mà trong đó Fe bị ăn mòn trước là A. 3. B. 2 C. 4. D. 1 Câu 15. Thực hiện các thí nghiệm sau (1) Nhúng thanh Fe nguyên chất vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và HCl. (2) Nhúng thanh Fe nguyên chất vào dung dịch FeCl3. (3) Nhúng thanh Fe nguyên chất vào dung dịch CuCl2. (4) Nối thanh nhôm với thanh đồng, để ngoài không khí ẩm. Số trường hợp xảy ra ăn mòn điện hóa học là A. 3. B. 1. C. 2. D. 4. Câu 16. Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn. Nhận xét nào sau đây là đúng? A. Ở catot xảy ra sự khử ion kim loại Natri. B. Ở anot xảy ra sự oxi hóa H2O. C. Ở anot sinh ra khí H2. D. Ở catot xảy ra sự khử nước. 2
3. Câu 17. Điều nào dưới đây đúng khi nói về sự điện phân nóng chảy MgCl2 A. Ở cực âm, ion Mg2+ bị khử. B. Ở cực dương, ion Mg2+ bị oxi hóa. C. Ở cực dương, nguyên tử Mg bị oxi hóa. D. Ở cực dương, nguyên tử Mg bị khử Câu 18. Kim loại nào sau đây có thể điều chế được bằng phương pháp điện phân dung dịch? A. Cu. B. K. C. Al. D. Mg. Câu 19. Phản ứng điều chế kim loại nào sau đây thuộc phản ứng thủy luyện? A. CuO + CO Cu + CO2. B. 2Al + 3CuO Al2O3 + 3Cu. C. Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu. D. 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4. Câu 20. Thí nghiệm nào sau đây có xảy ra ăn mòn điện hóa học? A. Nhung thành Zn vào dung dịch hỗn hợp gồm CuSO4 và H2SO4 B. Nhung thanh Cu vào dung dịch HNO3 loãng. C. Nhúng thanh Fe vào dung dịch HCl. D. Đốt dây Mg trong bình đựng khí O2. Câu 21. Có 4 dung dịch riêng biệt: CuSO4, ZnCl2, FeCl3, AgNO3. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Ni. Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là A. 1. B. 4. C. 3. D. 2. Câu 22. Tiến hành các thí nghiệm sau (1) Ngâm lá đồng trong dung dịch AgNO3; (2) Ngâm lá kẽm trong dung dịch HCl loãng; (3) Ngâm lá nhôm trong dung dịch NaOH; (4) Ngâm lá sắt được cuốn dây đồng trong dung dịch HCl; (5) Để một vật bằng gang ngoài không khí ẩm; (6) Ngâm một miếng đồng vào dung dịch Fe2(SO4)3. Số thí nghiệm xảy ra ăn mòn điện hóa là A. 2. B. 1. C. 3. D. 4. Câu 23. Cho một lá sắt nhỏ vào dung dịch chứa một trong các chất sau: FeCl3, ZnSO4, CuSO4, NaCl, HCl, AgNO3, HNO3, NH4NO3. Số trường hợp xảy ra sự ăn mòn điện hóa là A. 2. B. 3. C. 1. D. 4. Câu 24: Nhúng một đinh sắt sạch vào dung dịch Cu(NO3)2. Sau một thời gian lấy đinh sắt ra, làm khô, thấy khối lượng đinh sắt tăng 1 gam. Khối lượng sắt đã phản ứng là A. 3,5 gam. B. 2,8 gam. C. 7,0 gam. D. 5,6 gam. Ta có phản ứng: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓ + Đặt nFe pứ = a mol ⇒ nCu tạo thành = a mol. ⇒ mCu – mFe = 64a – 56a = 8a = 1 gam. →→ a = 0,125 ⇒ mFe đã pứ = 0,125×56 = 7 gam. Câu 25: Cho 6 gam Fe vào 100 ml dung dịch CuSO4 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam hỗn hợp kim loại. Giá trị của m là A. 7,0. B. 6,8. C. 6,4. D. 12,4. nCuSO4 = 0,1.1 = 0,1 (mol) Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 0,1←0,1 →0,1 (mol) 3
4. => mhh kim loại = mCu + mFe dư = 0,1.64 + (6-0,1.56) = 6,8 (g) Câu 26: Nhúng một lá kim loại M (chỉ có hoá trị II trong hợp chất) có khối lượng 50 gam vào 200 ml dung dịch AgNO3 1M cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lọc dung dịch, đem cô cạn thu được 18,8 gam muối khan. Kim loại M là A. Mg B. Zn C. Cu D. Fe n(AgNO3) = 1.0,2 = 0,2mol 2AgNO3 + M → M(NO3)2 + 2Ag 0,2 0,1 m[M(NO3)2] = 0,1(M+124) = 18,8g → M = 64. M là Cu Câu 27: Nhúng một thanh sắt vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,02 mol AgNO3 và 0,05 mol Cu(NO3)2. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng thanh sắt tăng m gam (coi toàn bộ kim loại sinh ra bám vào thanh sắt). Giá trị của m là A. 2,00. B. 3,60. C. 1,44. D. 5,36. Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2+ 2Ag 0,01 0,02 0,02 mol Fe + Cu(NO3)2 → Fe(NO3)2+ Cu 0,05 0,05 0,05 mol Khối lượng thanh sắt tăng là m= mAg + mCu- mFe= 0,02.108 + 0,05.64 – 0,06.56= 2,00 gam Câu 28. Cho m gam Fe tác dụng hết với dung dịch CuSO4 dư, thu được 19,2 gam Cu. Giá trị của m là A. 11,2. B. 16,8. C. 8,4. D. 14,0. Câu 29. Cho hỗn hợp bột gồm 5,4 gam Al và 11,2 gam Fe vào 800 ml dung dịch AgNO3 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 100,0. B. 97,00. C. 98,00. D. 92,00. nAl = 0,2 mol ; nFe = 0,2 mol ; nAgNO3 = 0,8 mol Các phản ứng có thể xảy ra : Al + 3Ag+ -> Al3+ + 3Ag 0,2 0,6 0,6 Fe + 2Ag+ -> Fe2+ + 2Ag 0,1 0,2 0,2 => nAg = 0,8 mol => nFe dư = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol => mrắn = 0,8.108 + 0,1.56 = 92g Câu 30. Cho 6,72 lít khí CO (đktc) phản ứng với CuO nung nóng, thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 bằng 18. Khối lượng CuO đã tham gia phản ứng là A. 24 gam. B. 8 gam. C. 16 gam. D. 12 gam. Mhh khí = 36 => Hỗn hợp khí gồm CO dư (x mol) và CO2 (y mol) => nCO ban đầu = x + y = 0,3 mhh = 28x + 44y = 0,3 . 36 => x = y = 0,15 => nCuO = nCO2 = 0,15 => mCuO = 12g 4
5. Câu 31. Cho một luồng CO đi qua ống sứ đựng 20g bột CuO nung nóng. Sau một thời gian thấy khối lượng chất rắn trong ống sứ còn lại 16,8g. Phần trăm CuO đã bị khử là: A. 50% B. 62,5% C. 80% D. 81,5% Khối lượng chất rắn giảm là khối lượng của oxi nCuO pư = nO = (20 – 16,8)/16 = 0,2 mol 0,2.80 Phần trăm CuO đã bị khử là: .100 = 80% 20 Câu 32. Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe2O3 (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là A. 1,120. B. 0,896. C. 0,448. D. 0,224. nCO2 = nCaCO3 = 4/ 100 = 0,04 mol nCO = nCO2 = 0,04 mol → V = 0,04.22,4 = 0,896 lít Câu 33. Cho luồng khí CO dư qua ống sứ đựng 5,36 gam hỗn hợp FeO và Fe2O3 (nung nóng), thu được m gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Cho X vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 9 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 3,75. B. 3,88. C. 2,48. D. 3,92. CO + (FeO và Fe2O3) → CO2 + Fe => Hỗn hợp khí X thu được là CO2 và CO dư. Cho hh X này vào Ca(OH)2 dư chỉ có CO2 pư CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O => nCO2 = nCaCO3 = 9 : 100 = 0,09 (mol) Ta có: nO(oxit) = nCO2 = 0,09 (mol) => mO(oxit) = 0,09.16 = 1,44 (g) => m = mFe = 5,36 - 1,62 = 3,92 (g) Câu 34. Nung 3,2 gam hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 với cacbon trong điều kiện không có không khí và phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,672 lít (đktc) hỗn hợp khí CO và CO2 có tỉ khối so với hiđro là 19,33. Thành phần phần trăm theo khối lượng của CuO và Fe2O3 trong hỗn hợp đầu là A. 50% và 50%. B. 66,66% và 33,34%. C. 40% và 60%. D. 65% và 35%. nCO2 = x, nCO = y x + y = 0,03 44x + 28 y = 0,03 . 19,33 . 2 = 1,1598 → x = 0,02 , y = 0,01 Mặc khác, nCuO = a, nFe2O3 = b 80 a + 160 b = 3,2 a + 3b = 2nCO2 + nCO = 0,05 → a = 0,02, b= 0,01 5
6. 0,02.80 %CuO = .100 =50% 3,2 Câu 35. Đem khử hoàn toàn 4 gam hỗn hợp CuO và oxit sắt FexOy bằng khí CO ở nhiệt độ cao, sau khi phản ứng thu được 2,88 gam chất rắn (chỉ gồm kim loại), đem hòa tan chất rắn này vào dung dịch HCl (vừa đủ) thì có 0,896 lít khí thoát ra (ở đktc). Công thức phân tử của oxit sắt là A. FeO hoặc Fe2O3. B. Fe3O4. C. FeO. D. Fe2O3. nFe = nH2 = 0,04 mol → mFe = 0,04 . 56 = 2,24 g →nCu = (2,88 - 2,24)/64 = 0,01 mol nO trong oxit = (4 – 2,88)/16 = 0,07 mol nO trong oxit sắt = 0,07 – 0,01 = 0,06 mol Fe : O = 0,04 : 0,06 = 2:3 → Fe2O3 Câu 36. Điện phân dd AgNO3 với cường độ dòng điện là 1,5A, thời gian 30 phút. Khối lượng Ag thu được là A. 6,00g B. 3,02g C. 1,50g D. 0,05g A.. I t m= nF. Câu 37. Điện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,2M (điện cực trơ) cho đến khi ở catot thu được 3,2 gam kim loại thì thể tích khí (đktc) thu được ở anot là A. 2,24 lít. B. 3,36 lít. C. 0,56 lít D. 1,12 lít. CuSO4 + H2O → Cu + 0,5O2 + H2SO4 0,05 0,025 => VO2 = 0,025.22,4 = 0,56 lít Câu 38: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 1M với điện cực trơ, cường độ dòng điện là 5A trong thời gian 25 phút 44 giây thì dừng lại. Khối lượng dung dịch giảm sau điện phân là A. 2,88 gam. B. 3,84 gam. C. 2,56 gam. D. 3,2 gam. nCuSO4 = 0,1 mol 64.5.(25.60 44) mCu sinh ra = 2,56gam → nCu = 2,56/64 =0,04 mol 2.96500 dpdd CuSO4 + H2O  Cu + H2SO4 + 1/2O2 0,04 → 0,02 => m dd giảm = mCu + mO2 = 0,04.64 + 0,02.32 = 3,2 gam Câu 39: Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất 100 ) dung dịch chứa đồng thời 0,3 mol CuSO4 và 0,1 mol NaCl, kim loại thoát ra khi điện phân bám hoàn toàn vào catot. Khi ở catot khối lượng tăng lên 12,8 gam thì ở anot có lít (đktc) khí thoát ra. Giá trị của là A. 2,24 lít. B. 2,8 lít. C. 4,48 lít. D. 5,6 lít. Khối lượng catot tăng là khối lượng Cu → nCu = 0,2 mol → ne = 0,4 mol nCl- = 0,1 → nCl2 = 0,05 mol → ne tạo Cl2 = 0,1 < 0,4 nên có O2 thoát ra Bảo toàn e: 0,4 = 2.nCl2 + 4 nO2 → nO2 = 0,075 mol → = (0,05 + 0,075) .22,4 = 2,8 lít 6
7. Câu 40. Điện phân 200 ml dung dịch Y gồm KCl 0,1M và Cu(NO3)2 0,2M với cường độ dòng điện 5A trong thời gian 1158 giây, điện cực trơ, màng ngăn xốp. Giả sử nước bay hơi không đáng kể. Độ giảm khối lượng của dung dịch sau khi điện phân là A. 3,59 gam. B. 2,31 gam. C. 1,67 gam. D. 2,95 gam. Ta có: nKCl = 0,02 mol; nCu(NO3)2 = 0,04 mol Ta có: ne = It/F = 0,06 mol Ở catot: Cu2+ + 2e → Cu (0,04) 0,03← 0,06→ 0,03 mol 2+ Cu chưa bị điện phân hết nên H2O chưa bị điện phân ở catot. Ở anot: - 2Cl → Cl2 + 2e 0,02 → 0,01 0,02 mol + 2H2O → O2 + 4H + 4e 0,01 ← 0,04 Khối lượng dung dịch giảm là: mdd giảm = mCu+ mCl2+ mO2 = 64. 0,03 + 0,01. 71+ 0,01.32 =2,95 gam DẶN DÒ: Xem trước bài 24: Thực hành TÍNH CHẤT, ĐIỀU CHẾ, SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI 7