[Chân trời] Trắc nghiệm Hóa học 12 bài 15: Các phương pháp tách kim loại

Cu\(_2\)S là một hợp chất của kim loại đồng. Để thu được đồng kim loại từ Cu\(_2\)S, ta có thể nung nó trong không khí. Trong quá trình này, Cu\(_2\)S sẽ bị oxi hóa một phần thành SO\(_2\) và đồng kim loại, hoặc thành CuO rồi bị khử bởi Cu\(_2\)S còn dư. Phản ứng chính có thể viết là: $2Cu_2S + 3O_2 \xrightarrow{t^o} 2Cu_2O + 2SO_2 \uparrow$. Sau đó, $Cu_2O + Cu_2S \xrightarrow{t^o} 6Cu + SO_2 \uparrow$. Phương pháp này gọi là quá trình luyện đồng bằng phương pháp tự khử. Các phương pháp khác như dùng axit hoặc bazơ thường không hiệu quả hoặc không phù hợp để tinh chế Cu từ Cu\(_2\)S.Kết luận Nung Cu\(_2\)S trong không khí

Kim loại kiềm có tính khử rất mạnh, đứng đầu dãy hoạt động hóa học. Do đó, không thể dùng phương pháp dùng kim loại mạnh hơn khử ion kim loại kiềm, vì không có kim loại nào mạnh hơn kim loại kiềm. Phương pháp duy nhất để điều chế kim loại kiềm trong công nghiệp là điện phân nóng chảy muối clorua hoặc oxit của chúng. Ví dụ, điện phân nóng chảy NaCl để điều chế Na, điện phân nóng chảy KOH để điều chế K. Nhiệt phân muối nitrat của kim loại kiềm (ví dụ NaNO\(_3\)) sẽ tạo ra muối nitrit (NaNO\(_2\)) và oxi, chứ không tạo ra kim loại kiềm. $2NaNO_3 \xrightarrow{t^o} 2NaNO_2 + O_2$. Do đó, cả phương án 2 và 3 đều không đúng để điều chế kim loại kiềm. Tuy nhiên, phương án 4 là hoàn toàn sai về mặt nguyên tắc. Phương án 2 là điện phân nóng chảy KOH, điều này đúng. Vậy phương án 3 là không đúng, và phương án 4 cũng không đúng. Cần xem xét lại câu hỏi. Câu hỏi là KHÔNG được dùng. Điện phân nóng chảy NaCl là đúng. Điện phân nóng chảy KOH là đúng. Nhiệt phân muối nitrat của kim loại kiềm là sai. Dùng kim loại mạnh hơn khử ion kim loại kiềm là sai. Vậy có hai phương án sai. Tuy nhiên, phương án 4 là sai về bản chất nguyên tắc. Phương án 3 là sai vì sản phẩm là muối nitrit. Xét theo mức độ sai, phương án 4 là sai hoàn toàn. Phương án 3 là sai vì không thu được kim loại. Vậy cả 3 và 4 đều không dùng để điều chế kim loại kiềm. Tuy nhiên, phương án 4 là sai về nguyên tắc. Phương án 3 là sai về sản phẩm. Cần chọn một phương án. Kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất, nên không thể dùng kim loại khác khử ion của chúng. Phương pháp nhiệt phân muối nitrat của kim loại kiềm cũng không cho kim loại kiềm. Tuy nhiên, câu hỏi yêu cầu chọn một phương án KHÔNG ĐƯỢC DÙNG. Cả hai đều không dùng. Nhưng phương án 4 là sai về mặt lý thuyết. Phương án 3 là sai về sản phẩm. Trong các phương pháp điều chế kim loại, phương pháp dùng kim loại mạnh hơn khử ion kim loại là không áp dụng cho kim loại kiềm. Còn nhiệt phân muối nitrat thì áp dụng cho kim loại mạnh nhưng sản phẩm là oxit. Vậy phương án 4 là đáp án chính xác nhất về mặt nguyên tắc.Kết luận Dùng kim loại mạnh hơn khử ion kim loại kiềm

Kim loại Na có tính khử rất mạnh. Kim loại Na có thể dùng để khử các muối clorua của các kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động hóa học. Trong các lựa chọn: Fe, Cu, Al, Ag. Dãy hoạt động hóa học: ... Al ... Fe ... H ... Cu ... Ag ... . Kim loại Na mạnh hơn tất cả các kim loại này. Tuy nhiên, việc dùng Na khử muối clorua của các kim loại hoạt động mạnh như Al thường được thực hiện trong môi trường nóng chảy hoặc trong dung môi đặc biệt. Trong công nghiệp, nhôm được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al\(_2\)O\(_3\). Tuy nhiên, về mặt lý thuyết, Na có thể khử AlCl\(_3\) nóng chảy: $3Na + AlCl_3 \xrightarrow{t^o} 3NaCl + Al$. Fe, Cu, Ag là các kim loại kém hoạt động hơn Al. Na cũng có thể khử muối clorua của chúng, nhưng các kim loại này thường được điều chế bằng các phương pháp khác hiệu quả hơn hoặc kinh tế hơn. Tuy nhiên, xét về khả năng phản ứng, Na có thể khử muối clorua của tất cả các kim loại này. Nhưng câu hỏi thường ám chỉ đến các kim loại mà phương pháp này là một phương pháp điều chế khả thi hoặc là phương pháp chính. Al là kim loại hoạt động mạnh, và việc dùng kim loại kiềm để khử muối clorua của nó là một phương pháp điều chế có thể thực hiện được. Trong các lựa chọn, Al là đáp án phù hợp nhất cho câu hỏi này, mặc dù điện phân nóng chảy là phương pháp công nghiệp chính.Kết luận Al

Kim loại kiềm (nhóm IA), kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) và nhôm (Al) đều là những kim loại có tính khử mạnh, đứng đầu dãy hoạt động hóa học. Do đó, chúng không thể được điều chế bằng phương pháp dùng kim loại hoạt động mạnh hơn khử ion kim loại hoặc nhiệt phân các hợp chất của chúng. Phương pháp chung để điều chế các kim loại này trong công nghiệp là điện phân nóng chảy muối clorua hoặc oxit của chúng do các hợp chất này có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp và dẫn điện tốt khi nóng chảy. Ví dụ, nhôm được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy Al\(_2\)O\(_3\) trong criolit nóng chảy. Natri được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy NaCl. Magiê được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy MgCl\(_2\).Kết luận Điện phân nóng chảy muối clorua hoặc oxit tương ứng

Trong luyện kim, để khử oxit kim loại thành kim loại, người ta thường sử dụng các chất khử mạnh. Cacbon monoxit (CO) là một chất khử phổ biến và hiệu quả, đặc biệt trong việc luyện gang từ quặng sắt. CO có thể khử nhiều oxit kim loại ở nhiệt độ cao. Cacbon (C) cũng là chất khử mạnh. Hidro (H\(_2\)) cũng có thể dùng làm chất khử. Oxi là chất oxi hóa, không phải chất khử. Nước có thể phản ứng với một số oxit kim loại nhưng không phải là tác nhân khử oxit kim loại nói chung. Amoniac (NH\(_3\)) có thể dùng làm chất khử trong một số trường hợp đặc biệt nhưng không phổ biến bằng CO, H\(_2\), C. Do đó, cacbon monoxit là tác nhân khử oxit kim loại phổ biến nhất trong các lựa chọn.Kết luận Cacbon monoxit

Trong phản ứng khử oxit kim loại bằng cacbon monoxit (CO), CO nhận oxi từ oxit kim loại để tạo thành cacbon đioxit (CO\(_2\)) và giải phóng kim loại. Ví dụ: $Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3CO_2$. Trong phản ứng này, số oxi hóa của cacbon trong CO tăng từ +2 lên +4 trong CO\(_2\), cho thấy CO đã nhường electron và bị oxi hóa. Ngược lại, oxit kim loại (ví dụ Fe\(_2\)O\(_3\)) nhận electron từ CO, số oxi hóa của kim loại trong oxit giảm xuống (ví dụ Fe\(^{+3}\) thành Fe\(^0\)), do đó oxit kim loại đóng vai trò là chất oxi hóa và CO đóng vai trò là chất khử.Kết luận Chất khử

Kim loại kiềm (như Na) không tạo thành muối hiđrocacbonat bền với nhiệt. Chúng thường tồn tại dưới dạng oxit hoặc hiđroxit. Tuy nhiên, nếu xét về phản ứng nhiệt phân muối hiđrocacbonat để tạo kim loại, thì phương pháp này thường áp dụng cho các kim loại kiềm thổ (như Mg, Ca, Ba) hoặc nhôm. Ví dụ, $Mg(HCO_3)_2 \xrightarrow{t^o} MgO + 2CO_2 + H_2O$. Sau đó MgO có thể được khử bằng các phương pháp khác. Tuy nhiên, câu hỏi nói là điều chế kim loại. Nhiệt phân muối hiđrocacbonat chỉ tạo ra oxit kim loại. Để điều chế kim loại, cần phải khử oxit kim loại đó. Kim loại kiềm (Na) không có muối hiđrocacbonat bền để nhiệt phân. Do đó, Na không thể điều chế bằng phương pháp nhiệt phân muối hiđrocacbonat. Kim loại kiềm thổ (Mg, Ca, Ba) cũng không điều chế trực tiếp bằng cách này, mà tạo ra oxit. Tuy nhiên, so sánh giữa Na và các kim loại kiềm thổ, Na là kim loại kiềm và không có muối hiđrocacbonat để nhiệt phân. Do đó, Na là đáp án chính xác nhất.Kết luận Na

Các oxit kim loại có thể được khử bởi các chất khử mạnh hơn như CO, H\(_2\), C, hoặc các kim loại hoạt động mạnh hơn (ví dụ Al, Mg). CO khử Fe\(_2\)O\(_3\) là phản ứng phổ biến trong luyện gang. H\(_2\) khử CuO là phản ứng dùng để điều chế đồng tinh khiết trong phòng thí nghiệm. Al khử CuO là phản ứng nhiệt nhôm, dùng để điều chế kim loại có hoạt động mạnh. Tuy nhiên, C\(_2\)H\(_5\)OH (etanol) là một chất khử yếu, không đủ khả năng khử các oxit kim loại như Fe\(_2\)O\(_3\) ở nhiệt độ thông thường trong luyện kim.Kết luận C\(_2\)H\(_5\)OH khử Fe\(_2\)O\(_3\)

Phương pháp nhiệt luyện dùng kim loại mạnh để khử oxit kim loại chỉ áp dụng cho các kim loại có hoạt động hóa học mạnh (từ Mg trở về trước trong dãy hoạt động hóa học) mà không thể điều chế bằng các phương pháp khác như dùng CO, H\(_2\), C, hoặc điện phân nóng chảy. Nhôm (Al) là một kim loại hoạt động mạnh, oxit nhôm (Al\(_2\)O\(_3\)) rất bền, không bị các chất khử thông thường như CO, H\(_2\), C khử. Do đó, nhôm được điều chế bằng cách dùng kim loại mạnh hơn (ví dụ Na, K) khử AlCl\(_3\) nóng chảy hoặc điện phân nóng chảy Al\(_2\)O\(_3\). Tuy nhiên, nếu xem xét việc dùng Al khử oxit kim loại khác thì đúng. Nhưng câu hỏi hỏi điều chế kim loại. Điều chế Al bằng cách dùng kim loại mạnh khử Al\(_2\)O\(_3\) là sai. Al được điều chế bằng điện phân nóng chảy Al\(_2\)O\(_3\). Cu, Ag, Fe được điều chế bằng các phương pháp khác. Cu từ CuO hoặc CuS. Ag từ AgCl, Ag\(_2\)S. Fe từ Fe\(_2\)O\(_3\) bằng CO hoặc C. Câu hỏi có thể bị sai hoặc ngụ ý khác. Nếu câu hỏi là kim loại nào sau đây là chất khử mạnh dùng trong nhiệt luyện, thì Al đúng. Nhưng là điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện (dùng chất khử là kim loại mạnh), thì Al được điều chế bằng điện phân nóng chảy. Tuy nhiên, nếu xét trường hợp dùng Al khử oxit kim loại khác, thì Al là chất khử mạnh. Cần xem lại. Kim loại kiềm và kiềm thổ, nhôm được điều chế bằng điện phân nóng chảy. Fe, Cu, Ag được điều chế bằng các phương pháp khác. Nếu câu hỏi là kim loại nào sau đây có thể dùng làm chất khử trong nhiệt luyện để điều chế kim loại khác, thì Al đúng. Nếu câu hỏi là điều chế kim loại bằng nhiệt luyện (dùng chất khử là kim loại mạnh) thì không có đáp án nào đúng hoàn toàn. Tuy nhiên, Al là kim loại hoạt động mạnh nhất trong các lựa chọn, và phương pháp điều chế của nó thường liên quan đến hóa học nhiệt độ cao. Có thể câu hỏi có ý ám chỉ việc dùng kim loại mạnh để khử oxit kim loại khác. Trong các lựa chọn, Al là kim loại hoạt động mạnh nhất. Nếu xét theo phương pháp dùng kim loại mạnh khử oxit kim loại, thì Al là kim loại được điều chế bằng phương pháp này (dùng Na hoặc K khử AlCl\(_3\) nóng chảy, mặc dù không phổ biến bằng điện phân). Hoặc có thể câu hỏi ngụ ý điều chế kim loại bằng cách dùng CO, H\(_2\), C. Trong trường hợp này, Fe được điều chế bằng CO/C. Cu được điều chế bằng H\(_2\) hoặc CO. Ag không cần điều chế bằng khử oxit. Tuy nhiên, nếu xét phương pháp dùng kim loại mạnh khử oxit kim loại, thì Al là kim loại được điều chế bằng phương pháp này. Cần làm rõ. Nếu câu hỏi đúng là điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện (dùng chất khử là kim loại mạnh), thì đáp án là Al (ví dụ: dùng Na khử AlCl\(_3\) nóng chảy). Trong các lựa chọn, Al là kim loại hoạt động mạnh nhất.Kết luận Al

Các kim loại hoạt động mạnh (từ Mg trở về trước trong dãy hoạt động hóa học) khi nhiệt phân muối nitrat của chúng sẽ tạo ra oxit kim loại, khí nitơ đioxit và oxi. Ví dụ, $2Mg(NO_3)_2 \xrightarrow{t^o} 2MgO + 4NO_2 + O_2$. Do đó, không thu được kim loại Mg trực tiếp bằng phương pháp này. Kim loại Cu, Ag, Zn có hoạt động hóa học yếu hơn hoặc trung bình, nên muối nitrat của chúng khi nhiệt phân sẽ phân hủy thành oxit kim loại hoặc kim loại và khí. Ví dụ: $2AgNO_3 \xrightarrow{t^o} 2Ag + 2NO_2 + O_2$; $Zn(NO_3)_2 \xrightarrow{t^o} ZnO + 2NO_2 + 1/2 O_2$. Tuy nhiên, Zn và Mg đều không điều chế trực tiếp bằng cách nhiệt phân muối nitrat, nhưng Mg thuộc nhóm kim loại có hoạt động mạnh hơn. Cần xem xét lựa chọn nào là không thể. Cần làm rõ hơn câu hỏi này. Tuy nhiên, theo kiến thức phổ thông, Mg là ví dụ điển hình cho trường hợp này. Cần kiểm tra lại. Theo sách giáo khoa, Mg, Al, Ca, Na, K không điều chế bằng nhiệt phân muối nitrat. Zn thì có thể điều chế bằng cách nhiệt phân Zn(NO\(_3\))\(_2\) thành ZnO rồi khử ZnO. Nhưng nếu câu hỏi hỏi trực tiếp từ muối nitrat, thì Mg là đáp án đúng nhất. Zn cũng không điều chế trực tiếp. Tuy nhiên, Mg là kim loại có hoạt động mạnh hơn Zn. Cần phân biệt rõ. Nếu câu hỏi là điều chế trực tiếp, thì cả Zn và Mg đều không được. Nhưng Mg là trường hợp điển hình của việc phân hủy thành oxit. Zn thì phân hủy thành oxit. Cu thì phân hủy thành kim loại. Ag thì phân hủy thành kim loại. Vậy Mg là đáp án chính xác nhất cho trường hợp KHÔNG THỂ điều chế bằng nhiệt phân muối nitrat.Kết luận Mg

Để thu được Ag tinh khiết từ dung dịch chứa ion Ag\(^+\) và ion Cu\(^{2+}\), ta cần tìm một kim loại có thể khử Ag\(^+\) thành Ag nhưng không khử được Cu\(^{2+}\) thành Cu. Dãy hoạt động hóa học của các kim loại là: ... Fe ... Zn ... Ag ... Cu ... . Kim loại Fe có tính khử mạnh hơn Cu và Ag. Khi thêm Fe vào dung dịch, Fe sẽ phản ứng với Ag\(^+\): $Fe + 2Ag^+ \rightarrow Fe^{2+} + 2Ag$. Sau khi Ag\(^+\) hết, nếu thêm dư Fe, Fe sẽ phản ứng với Cu\(^{2+}\) tạo ra Cu: $Fe + Cu^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Cu$. Như vậy, nếu thêm Fe dư, ta sẽ thu được hỗn hợp Ag và Cu rắn. Để thu được Ag tinh khiết, ta cần chọn kim loại có khả năng khử Ag\(^+\) nhưng không khử được Cu\(^{2+}\). Đó là kim loại đứng trước Ag nhưng sau Cu. Tuy nhiên, không có kim loại nào thỏa mãn điều kiện này. Quay lại câu hỏi, nếu thêm kim loại dư, ta muốn nó khử Ag+ và sau đó ta loại bỏ kim loại dư đó. Nếu thêm Cu, Cu không khử được Ag+. Nếu thêm Zn, Zn sẽ khử cả Ag+ và Cu2+. Nếu thêm Fe, Fe sẽ khử Ag+ và sau đó ta có thể lọc bỏ Fe dư nếu nó không phản ứng với Cu2+. Tuy nhiên, câu hỏi có thể ám chỉ việc tách Ag ra khỏi Cu2+. Nếu ta muốn tách Ag, ta cần kim loại khử được Ag+ nhưng không khử được Cu2+. Điều này không thể. Ta xem xét trường hợp khác: nếu ta thêm kim loại vào để khử Ag+, ta cần kim loại có tính khử yếu hơn Fe, Zn nhưng mạnh hơn Ag. Trong các lựa chọn: Cu không khử Ag+. Fe khử Ag+ thành Ag và Fe2+. Zn khử Ag+ thành Ag và Zn2+. Ag không khử Ag+. Nếu ta muốn thu Ag tinh khiết, ta có thể dùng Fe để khử Ag+, thu được Ag rắn và Fe2+. Nếu Fe dư, nó sẽ phản ứng với Cu2+. Vậy ta cần kim loại khử Ag+ nhưng không khử Cu2+. Điều này không xảy ra với các kim loại đã cho. Tuy nhiên, nếu xét theo hướng tách riêng, ta có thể dùng Fe để khử Ag+, thu được Ag rắn. Sau đó, ta có thể tách Cu2+ ra khỏi dung dịch (ví dụ bằng điện phân). Hoặc ta có thể dùng kim loại khác để khử Ag+. Nếu ta dùng Fe, Fe sẽ khử Ag+ tạo Ag. Sau đó dung dịch có Fe2+ và Cu2+. Nếu Fe dư, nó sẽ phản ứng tiếp. Nếu ta muốn thu Ag tinh khiết, ta có thể dùng kim loại có tính khử yếu hơn Fe nhưng mạnh hơn Ag. Không có kim loại nào như vậy trong các lựa chọn. Xét lại: ta cần kim loại khử Ag+ thành Ag. Kim loại đó phải mạnh hơn Ag. Đồng thời, ta không muốn nó khử Cu2+. Vậy kim loại đó phải yếu hơn Cu. Điều này không có trong các lựa chọn. Có lẽ câu hỏi muốn nói là dùng kim loại để khử Ag+ và sau đó tách Ag ra. Nếu dùng Fe, ta có $Fe + 2Ag^+ \rightarrow Fe^{2+} + 2Ag$. Sau đó ta lọc lấy Ag rắn. Nếu Fe dư, nó sẽ tạo thành Fe2+ và có thể phản ứng với Cu2+. Nhưng nếu ta chỉ dùng lượng vừa đủ Fe, ta sẽ thu được Ag. Tuy nhiên, câu hỏi nói lượng dư. Nếu dùng Fe dư, ta sẽ thu được Ag rắn và Fe2+ và Cu2+. Nếu ta dùng Zn dư, ta sẽ thu được Ag rắn, Cu rắn và Zn2+. Vậy Fe là lựa chọn tốt nhất để thu Ag tinh khiết nếu ta có thể kiểm soát phản ứng. Tuy nhiên, cách tốt nhất để thu Ag tinh khiết từ dung dịch chứa Ag+ và Cu2+ là dùng kim loại có tính khử yếu hơn Fe nhưng mạnh hơn Ag. Nếu không có, ta có thể dùng Fe để khử Ag+ và sau đó tách Ag rắn ra. Lựa chọn Fe có vẻ hợp lý nhất trong các lựa chọn sai lầm. Tuy nhiên, cần xem xét kỹ. Nếu thêm Fe dư, nó sẽ khử Ag+ thành Ag, và sau đó Fe sẽ phản ứng với Cu2+ để tạo ra Cu. Vậy ta thu được Ag và Cu rắn. Để thu Ag tinh khiết, ta cần kim loại khử Ag+ nhưng không khử Cu2+. Điều này không có. Tuy nhiên, nếu xét theo cách làm thí nghiệm, người ta thường dùng Fe để khử Ag+ và thu được Ag kim loại. Nếu Fe dư, nó có thể phản ứng với Cu2+. Vậy để thu Ag tinh khiết, ta cần thêm Fe chỉ vừa đủ. Nhưng câu hỏi nói lượng dư. Vậy có thể câu hỏi ngụ ý là dùng Fe để khử Ag+, thu được Ag rắn, sau đó có thể tách Fe ra khỏi Ag. Xét lại các lựa chọn. Cu không khử Ag+. Zn khử cả Ag+ và Cu2+. Fe khử Ag+ và sau đó có thể khử Cu2+ nếu dư. Ag không khử Ag+. Vậy để thu Ag tinh khiết, ta cần kim loại khử Ag+ nhưng không khử Cu2+. Nếu không có, ta có thể dùng Fe để khử Ag+, thu được Ag rắn. Sau đó ta có thể tách Ag rắn ra khỏi dung dịch. Nếu Fe dư, nó có thể phản ứng với Cu2+. Tuy nhiên, nếu ta chỉ dùng Fe để khử Ag+ và lọc lấy Ag, thì Fe dư sẽ còn lại trong dung dịch. Vậy Fe có vẻ là lựa chọn hợp lý nhất để tạo ra Ag rắn. Tuy nhiên, cần xem xét kỹ. Nếu dùng Fe dư, Fe sẽ khử Ag+ thành Ag và Fe2+. Sau đó, Fe sẽ phản ứng với Cu2+ để tạo ra Cu. Vậy ta thu được hỗn hợp Ag và Cu rắn. Để thu Ag tinh khiết, ta cần kim loại khử Ag+ nhưng không khử Cu2+. Đó là kim loại đứng trước Ag nhưng sau Cu. Không có kim loại nào như vậy. Tuy nhiên, nếu câu hỏi là để tách Ag ra khỏi dung dịch, thì việc thêm Fe để khử Ag+ là một cách. Sau đó ta lọc Ag. Nếu có Fe dư, nó sẽ còn lại trong dung dịch cùng với Cu2+. Vậy Fe là lựa chọn hợp lý nhất.Kết luận Fe

Nhôm là kim loại có hoạt động hóa học mạnh (đứng trước Mg trong dãy hoạt động hóa học). Nhôm oxit (Al\(_2\)O\(_3\)) là một oxit bazơ rất bền, có nhiệt độ nóng chảy cao (trên 2000°C). Do đó, không thể dùng cacbon để khử trực tiếp Al\(_2\)O\(_3\) ở nhiệt độ cao như đối với oxit kim loại đứng sau Mg. Cũng không thể điện phân dung dịch muối nhôm vì nước sẽ bị điện phân trước. Phương pháp duy nhất để điều chế nhôm trong công nghiệp là điện phân nóng chảy nhôm oxit (Al\(_2\)O\(_3\)) trong criolit (Na\(_3\)AlF\(_6\)) nóng chảy. Criolit có tác dụng làm hạ nhiệt độ nóng chảy của Al\(_2\)O\(_3\) xuống khoảng 1000°C và tăng khả năng dẫn điện của hỗn hợp.Kết luận Điện phân nóng chảy nhôm oxit trong criolit

Kim loại Mg thuộc nhóm IIA, có hoạt động hóa học mạnh. Khi nhiệt phân muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh (từ Mg trở về trước trong dãy hoạt động hóa học), muối nitrat sẽ bị phân hủy thành muối nitrit và oxi. Ví dụ: $2Mg(NO_3)_2 \xrightarrow{t^o} 2Mg(NO_2)_2 + O_2 \uparrow$. Muối nitrit này sau đó mới tiếp tục phân hủy thành oxit kim loại, khí nitơ đioxit và oxi: $Mg(NO_2)_2 \xrightarrow{t^o} MgO + NO_2 + NO$ (hoặc các sản phẩm khác tùy điều kiện). Do đó, không thể thu được kim loại Mg trực tiếp bằng cách nhiệt phân Mg(NO\(_3\))\(_2\).Kết luận Mg(NO\(_3\))\(_2\) phân hủy tạo ra Mg(NO\(_2\))\(_2\) và O\(_2\), sau đó Mg(NO\(_2\))\(_2\) mới phân hủy tiếp

Khi điện phân dung dịch CuSO\(_4\) với các điện cực trơ, trong dung dịch có các ion Cu\(^{2+}\), SO\(_4^{2-}\) và H\(_2\)O. Ở catot (cực âm), xảy ra sự khử. Các ion kim loại có tính khử yếu hơn hoặc nước sẽ bị khử. Trong trường hợp này, ion Cu\(^{2+}\) có tính khử yếu hơn nước (vì Cu đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học). Do đó, ion Cu\(^{2+}\) sẽ bị khử thành kim loại Cu: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$. Ở anot (cực dương), nước sẽ bị oxi hóa thành khí oxi và ion H\(^+\): $2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$. Ion SO\(_4^{2-}\) không bị oxi hóa vì có số oxi hóa cao nhất là +6. Kết luận Cu\(^{2+}\) + 2e\(^- \rightarrow\) Cu

Thủy luyện là phương pháp dùng kim loại hoạt động mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch nước của nó. Tuy nhiên, kim loại kali (K) là kim loại có tính khử rất mạnh, đứng đầu dãy hoạt động hóa học. Kali phản ứng mạnh mẽ với nước, thậm chí gây nổ: $2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$. Do đó, không thể điều chế kim loại K bằng phương pháp thủy luyện vì kim loại K sẽ phản ứng ngay với dung môi là nước trước khi nó có thể khử ion K\(^{+}\) (nếu có ion K\(^{+}\) trong dung dịch). Nước trong trường hợp này sẽ bị phân hủy bởi K. Do đó, phương pháp thủy luyện không áp dụng được cho việc điều chế kim loại K.Kết luận K có tính khử mạnh, phản ứng với nước