Cho hỗn hợp gồm Fe,Cu. Tác kim loại Cu và Fe ra khỏi hỗn hợp
Nhanh với ạ!e đang …
Nhanh với ạ!e đang cần gấp
Đề bài yêu cầu chúng ta tách kim loại Cu và Fe ra khỏi hỗn hợp. Đây là một dạng bài tập phân biệt và tách kim loại dựa trên tính chất hóa học đặc trưng của chúng.
Chúng ta sẽ đi từng bước một nhé.
Bước 1: Nhận biết tính chất hóa học của Fe và Cu.
Các em còn nhớ tính chất hóa học của Sắt (Fe) và Đồng (Cu) chứ?
* Sắt (Fe) là một kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn Đồng (Cu). Sắt có thể phản ứng với axit loãng.
* Đồng (Cu) là một kim loại kém hoạt động hóa học, không phản ứng với axit loãng thông thường.
Bước 2: Lựa chọn hóa chất phù hợp để tách Fe ra khỏi hỗn hợp.
Dựa vào tính chất trên, chúng ta có thể sử dụng một dung dịch axit loãng để hòa tan Sắt (Fe) mà không làm ảnh hưởng đến Đồng (Cu). Axit clohydric (HCl) hoặc axit sulfuric loãng (H₂SO₄) là những lựa chọn phù hợp.
Giả sử chúng ta chọn dung dịch axit clohydric (HCl) loãng. Khi đó, Sắt (Fe) sẽ phản ứng với HCl theo phương trình hóa học sau:
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑
Trong phản ứng này, Sắt (Fe) bị hòa tan tạo thành muối Sắt(II) clorua (FeCl₂) tan trong dung dịch và khí Hidro (H₂). Đồng (Cu) không phản ứng và sẽ tồn tại dưới dạng rắn.
Bước 3: Tiến hành tách các chất sau phản ứng.
Sau khi cho hỗn hợp Fe, Cu tác dụng với dung dịch HCl loãng, chúng ta sẽ thu được một hỗn hợp gồm:
* Dung dịch chứa FeCl₂.
* Kim loại Cu rắn còn dư.
Để tách hai thành phần này, chúng ta sẽ sử dụng phương pháp lọc.
* Dùng giấy lọc để lọc lấy phần chất rắn (là Cu).
* Phần dung dịch (chứa FeCl₂) sẽ đi qua giấy lọc.
Như vậy, chúng ta đã tách được kim loại Cu ra khỏi hỗn hợp ban đầu.
Bước 4: Thu hồi kim loại Fe từ dung dịch.
Bây giờ, chúng ta cần thu hồi lại kim loại Fe từ dung dịch FeCl₂. Để làm được điều này, chúng ta cần sử dụng một kim loại có tính khử mạnh hơn Sắt (Fe) để đẩy Sắt ra khỏi dung dịch muối của nó.
Kim loại có tính khử mạnh hơn Sắt (Fe) mà chúng ta thường học là Kẽm (Zn) hoặc Magie (Mg). Giả sử chúng ta chọn Kẽm (Zn).
Khi cho bột Kẽm (Zn) vào dung dịch FeCl₂, Kẽm sẽ phản ứng với muối Sắt(II) clorua theo phương trình hóa học sau:
Zn + FeCl₂ → ZnCl₂ + Fe↓
Trong phản ứng này, Kẽm (Zn) sẽ thay thế Sắt (Fe) trong dung dịch muối, tạo thành muối Kẽm clorua (ZnCl₂) tan trong dung dịch và kim loại Sắt (Fe) kết tủa dưới dạng rắn.
Bước 5: Tách kim loại Fe ra khỏi dung dịch.
Sau phản ứng giữa Zn và FeCl₂, chúng ta sẽ thu được một hỗn hợp gồm:
* Dung dịch chứa ZnCl₂.
* Kim loại Fe rắn.
Chúng ta tiếp tục sử dụng phương pháp lọc tương tự như Bước 3 để tách kim loại Fe ra khỏi dung dịch.
* Dùng giấy lọc để lọc lấy phần chất rắn (là Fe).
* Phần dung dịch (chứa ZnCl₂) sẽ đi qua giấy lọc.
Như vậy, chúng ta đã tách được kim loại Fe ra khỏi hỗn hợp ban đầu.
Tóm lại, quy trình tách kim loại Fe và Cu ra khỏi hỗn hợp là:
1. Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch axit HCl loãng dư. Fe phản ứng tạo FeCl₂ và H₂, Cu không phản ứng.
2. Lọc bỏ phần chất rắn không tan (Cu).
3. Cho phần dung dịch thu được ở bước 1 tác dụng với kim loại Zn dư. Zn phản ứng với FeCl₂ tạo ZnCl₂ và Fe kết tủa.
4. Lọc bỏ phần chất rắn thu được (Fe).
Hy vọng với cách trình bày chi tiết này, các em đã hiểu rõ và có thể áp dụng để giải các bài tập tương tự. Nếu có thắc mắc gì, các em cứ mạnh dạn hỏi nhé!
Giải
– Nhỏ dung dịch \(HCl\) (dư) vào hỗn hợp,lắc đều đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn
PTHH: \(Fe + 2HCl\) (dư) \(-> FeCl_2 + H_2\)
– Lọc để tách riêng phần dung dịch gồm \(FeCl_2;HCl\) (dư) và phần chất rắn ko tan là \(Cu\). Rửa sạch sấy khô được Cu
– Phần dung dịch đem tác dụng với \(NaOH\) (dư)
PTHH: \(FeCl_2 + 2NaOH\) (dư) \(-> Fe(OH)_2 + 2NaCl\)
\(HCl + NaOH\) (dư) \(-> NaCl + H_2 O\)
\(-\) Lọc dung dịch để lấy phần chất rắn ko tan là \(Fe(OH)_2\) rồi đem nhiệt phân đến khối lương không đổi thì thu đc: \(FeO\) và \(H_2 O\)
PTHH: \(Fe(OH)_2\)\(\xrightarrow[]{t^o}\) \(-> FeO +H_2 O\)
– Dẫn khí \(H_2\) (dư) đi qua \(FeO\) nung nóng đến khối lượng ko đổi thì thu đc \(Fe\)
PTHH: \(FeO + H_2 -> Fe + H_2 O\)
\(@\)Duongg7109612009
Cho hỗn hợp \((Cu,Fe)\) vào dung dịch \(HCl\) dư.
\(PTHH:Fe+2HCl→FeCl_2+H_2\)
Lọc chất rắn không tan ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô ta thu được \(Cu\)
Cho dung dịch thu được vào dung dịch \(NaOH\) dư.
\(PTHH:HCl+NaOH→NaCl+H_2O\)
\(FeCl_2+2NaOH→Fe(OH)_2↓+2NaCl\)
Lọc kết tủa ra khỏi dung dịch, nung kết tủa trong điều kiện không có không khí.
\(PTHH:Fe(OH)_2 \xrightarrow[không có kk]{t^o}FeO+H_2O\)
Dẫn khí \(H_2\) dư đi qua chất rắn thu được \((FeO)\) nung nóng ta thu được \(Fe\).
\(PTHH:FeO+H_2\xrightarrow[ ]{t^o}Fe+H_2O\)