Với giải Hoạt động trang 96 Hóa học 12 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 20: Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Hóa học 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học 12 Bài 20: Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại

Hoạt động trang 96 Hóa học 12: Quan sát Hình 20.2 và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Cho biết điện cực nào là điện cực dương, điện cực nào là cực âm.

2. Hãy viết các phương trình xảy ra trên các điện cực và phương trình hoá học của phản ứng điện phân dung dịch CuSO₄.

Lời giải:

1. Điện cực gắn với dây màu đỏ là anode (cực dương); điện cực gắn với dây màu đen là cathode (cực âm) do có lớp kim loại bám ngoài điện cực.

2.

+ Ở anode có thể xảy ra sự oxi hoá ion sulfate $\left(S{O}_4^{2-}\right)$ hoặc phân tử H₂O. Tuy nhiên, vì H₂O dễ bị oxi hoá hơn ion sulfate nên H₂O bị oxi hoá trước, tạo thành sản phẩm là khí O₂.

$2H_{2}O\to O_2+4H^{+}+4e$

+ Ở cathode có thể xảy ra sự khử ion Cu²⁺ hoặc phân tử H₂O. Vì ion Cu²⁺ dễ bị khử hơn H₂O nên ion Cu²⁺ bị khử trước, tạo thành ion kim loại Cu bám trên cathode.

$C{u}^{2+}+2e\to Cu$

Phương trình hoá học của phản ứng điện phân dung dịch CuSO₄:

2CuSO₄ + 2H₂O $\stackrel{đpdd}{\to }$ 2Cu + O₂ + 2H₂SO₄

(Lưu ý: Thường coi ion $S{O}_4^{2-}$ không bị điện phân)

Lý thuyết Các phương pháp tách kim loại

1. Nguyên tắc

Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử: Mⁿ⁺ + ne $\to$M

2. Tách kim loại hoạt động hóa học mạnh – Điện phân nóng chảy

a) Điện phân oxide nóng chảy

b) Điện phân muối chloride nóng chảy

3. Tách kim loại hoạt động trung bình, yếu

a) Phương pháp nhiệt luyện

- Nguyên tử: Khử các oxide kim loại ở nhiệt độ cao bằng chất khử như C, CO,…

- Những kim loại có độ hoạt động trung bình, yếu như Zn, Fe, Sn, Pb, Cu,… thường được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện.

b) Phương pháp điện phân dung dịch

Kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu có thể được điều chế bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng.

c) Phương pháp thủy luyện

Cơ sở của phương pháp này là dùng những dung dịch thích hợp như dung dịch H₂SO₄, NaOH, NaCN,… để hòa tan kim loiạ hoặc hợp chất của kim loại, tách phần không tan ra khỏi dung dịch.