Bài 6 trang 223 SGK hóa học 12 nâng cao

145 lượt xem

Đề bài

a) Từ $Fe$ , hãy trình bày 3 phương pháp điều chế trực tiếp muối $FeS{O_4}$ . Viết các phương trình hóa học.

b) Từ hỗn hợp $Ag$ và $Cu$ ,hãy trình bày 3 phương pháp hóa học tách riêng $Ag$ và $Cu$ . Viết các phương trình hóa học.

Lời giải chi tiết

a) 3 phương pháp điều chế muối $FeS{O_4}$ từ $Fe$

$\eqalign{ & Fe + {H_2}S{O_{4\text{ loãng}\,\,}} \to FeS{O_4} + {H_2} \uparrow \cr & Fe + F{e_2}{(S{O_4})_3} \to 3FeS{O_4}. \cr & Fe + CuS{O_4} \to FeS{O_4} + Cu \downarrow \cr}$

b) 3 phương pháp hóa học tách riêng $Ag$ và $Cu$ ra khỏi hỗn hợp $Ag$ và $Cu$ .

+ Phương pháp 1:

- Hòa tan hỗn hợp vào dung dịch $HN{O_3}$ loãng dư thu được dung dịch.

$\eqalign{ & 3Cu + 8HN{O_3} \to 3Cu{(N{O_3})_2} + 2NO \uparrow + 4{H_2}O \cr & 3Ag + 4HN{O_3} \to 3AgN{O_3} + NO \uparrow + 2{H_2}O \cr}$

- Cô cạn dung dịch, nhiệt phân hỗn hợp muối thu được chất rắn.

$\eqalign{ & 2AgN{O_3}\buildrel {{t^0}} \over \longrightarrow 2Ag + {O_2} \uparrow + 2N{O_2} \uparrow \cr & 2Cu{(N{O_3})_2}\buildrel {{t^0}} \over \longrightarrow 2CuO + {O_2} \uparrow + 4N{O_2} \uparrow \cr}$

- Hòa tan chất rắn thu được $(CuO, Ag)$ vào dung dịch $HCl$ dư lọc thu được chất rắn $Ag$ và dung dịch $CuCl_2$ . Tiến hành điện phân dung dịch $CuCl_2$ thu được $Cu$ .

$\eqalign{ & CuO + 2HCl \to CuC{l_2} + {H_2}O. \cr & CuC{l_2}\buildrel {đpdd} \over \longrightarrow Cu + C{l_2}. \cr}$

+ Phương pháp 2:

- Đốt hỗn hợp bằng $O_2$ , $Cu$ phản ứng còn $Ag$ thì không:

$2Cu + {O_2} \to 2CuO$

- Hòa tan hỗn hợp chất rắn sau phản ứng vào dung dịch $HCl$ dư lọc thu được chất rắn $Ag$ và dung dịch $CuCl_2$ . Tiến hành điện phân dung dịch $CuCl_2$ thu được $Cu$ .

$CuO + 2HCl \to CuC{l_2} + {H_2}O\,;\,CuC{l_2}\buildrel {đpdd} \over \longrightarrow Cu + C{l_2}$

+ Phương pháp 3:

- Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch $FeCl_3$ dư, $Cu$ tan, dư lọc thu được chất rắn $Ag$ và dung dịch chứa $CuCl_2; FeCl_2$ và $FeCl_3$ dư.

$Cu + 2FeC{l_3} \to 2FeC{l_2} + CuC{l_2}$

- Cho dung dịch $NH_3$ từ từ vào dung dịch thu được ở trên cho đến khi kết tủa không còn thay đổi nữa, lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch chứa phức đồng $[Cu{(N{H_3})_4}]{\left( {OH} \right)_2}$ .

$\eqalign{ & FeC{l_2} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to Fe{(OH)_2} \downarrow + 2N{H_4}Cl. \cr & FeC{l_3} + 3N{H_3} + 3{H_2}O \to Fe{(OH)_3} \downarrow + 3N{H_4}Cl \cr & CuC{l_2} + 2N{H_3} + 2{H_2}O \to Cu{(OH)_2} \downarrow + 2N{H_4}Cl \cr & Cu{(OH)_2} + 4N{H_3} \to \left[ {Cu{{\left( {N{H_3}} \right)}_4}} \right]{\left( {OH} \right)_2}. \cr}$

- Cho phức đồng tác dụng với dung dịch $HCl$ , thu dung dịch, tiến hành điện phân dung dịch thu được $Cu$ .

$CuC{l_2}\buildrel {đpdd} \over \longrightarrow Cu + C{l_2}$

SGK Hóa học lớp 12 Nâng cao