Bài 17: Tách kim loại - Sử dụng hợp kim
I. Phương pháp tách kim loại II. Hợp chất
Mở đầu trang 86 Bài 17 KHTN 9: a) Có thể dùng phản ứng hoá học nào để tách
được kim loại đồng từ hợp chất copper(II) sulfate?
b) Có thể tách natri từ hợp chất sodium chloride bằng cách dùng phản ứng tương tự
như trường hợp tách đồng từ hợp chất copper(II) sulfate được không? Giải thích. Trả lời:
a) Có thể dùng kim loại sắt (iron) đẩy kim loại đồng (copper) ra khỏi muối copper(II)
sulfate để thu được kim loại đồng. Phương trình hoá học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
b) Không thể tách natri từ hợp chất sodium chloride bằng cách dùng phản ứng
tương tự như trường hợp tách đồng từ hợp chất copper(II) sulfate do natri hoạt động
hoá học mạnh và tác dụng được với nước.
I. Phương pháp tách kim loại
Luyện tập 1 trang 87 KHTN 9: Viết phương trình hoá học của phản ứng điện phân
nóng chảy sodium chloride để thu được kim loại natri và khí chlorine. Trả lời: 2NaCl 2Na + Cl2
Tìm hiểu thêm trang 87 KHTN 9: Việt Nam có trữ lượng quặng bauxite khá lớn, tập
trung chủ yếu ở Tây Nguyên. Hãy tìm hiểu về:
a) Trữ lượng quặng bauxite ở Tây Nguyên.
b) Các công đoạn sản xuất nhôm từ quặng bauxite. Trả lời:
a) Học sinh tham khảo thông tin sau: Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, nước ta có
trữ lượng khoảng 7 tỷ tấn quặng bauxite, tương đương 3,2 tỷ tấn quặng tinh, trong
đó vùng Tây Nguyên với trữ lượng khoảng 5,4 tỷ tấn, tương đương 2,3 tỷ tấn tinh
quặng, riêng tỉnh Đắk Nông chiếm hơn 60% trữ lượng quặng bauxite đó (nguồn Internet).
b) Các công đoạn sản xuất nhôm từ quặng bauxite: Từ quặng bauxite, người ta tách
được aluminium oxide (Al2O3). Điện phân nóng chảy Al2O3 tách được nhôm
(aluminium – Al) ra khỏi oxide theo phương trình hoá học: 2Al2O3 4Al + 3O2
Luyện tập 2 trang 87 KHTN 9: Ở ví dụ 2, phản ứng tạo ra kim loại sắt ở trạng thái
(thể) nào? Biết rằng nhiệt độ thực hiện phản ứng cao hơn nhiệt độ nóng chảy của sắt. Trả lời:
Ở ví dụ 2, phản ứng tạo ra kim loại sắt ở trạng thái lỏng. Do nhiệt độ thực hiện phản
ứng cao hơn nhiệt độ nóng chảy của sắt.
Luyện tập 3 trang 87 KHTN 9: Trong ví dụ 3, kẽm thu được ở trạng thái hơi do
nhiệt độ thực hiện phản ứng cao hơn nhiệt độ hoá hơi của kẽm. Làm thế nào để
chuyển kẽm ở trạng thái hơi về trạng thái rắn. Trả lời:
Để chuyển kẽm từ trạng thái hơi về trạng thái rắn người ta đưa kẽm hơi qua các
giàn ngưng (giảm nhiệt độ). II. Hợp chất
Luyện tập 4 trang 88 KHTN 9: Theo em, vì sao người ta không dùng kim loại nhôm
để chế tạo ổ khoá và chìa khoá? Trả lời:
Do kim loại nhôm có tính dẻo cao, dễ uốn cong, dễ dát mỏng, có thể cắt dễ dàng
bằng kìm cắt kim loại … do đó người ta không dùng kim loại nhôm để chế tạo ổ khoá và chìa khoá.
Câu hỏi 1 trang 88 KHTN 9: Pha trộn bột mịn của Al và Mg với nhau có thu được
hợp kim không? Giải thích. Trả lời:
Pha trộn bột mịn của Al và Mg với nhau ta thu được hỗn hợp bột kim loại, không thu
được hợp kim. Do sau quá trình trộn, hỗn hợp thu được chưa có sự biến đổi cấu
trúc tinh thể, tính chất …so với ban đầu.
Vận dụng trang 89 KHTN 9: Theo em, nên sử dụng thép, inox hay duralumin để
chế tạo chân (móng) và khung của bảng quảng cáo ngoài trời (hình 17.4)? Giải thích. Trả lời:
Theo em, nên sử dụng thép để chế tạo chân (móng) và khung của bảng quảng cáo
ngoài trời do thép cứng, chịu lực tốt và có giá thành rẻ hơn inox hay duralumin.
Ngoài ra, để bảo vệ thép khỏi bị ăn mòn chỉ cần sơn hoặc mạ kẽm nên bề mặt thép.
Câu hỏi 2 trang 90 KHTN 9: Trong quá trình sản xuất gang, phương pháp nào đã
được sử dụng để tách kim loại ra khỏi oxide? Trả lời:
Trong quá trình sản xuất gang, phương pháp nhiệt luyện đã được sử dụng để tách kim loại ra khỏi oxide. Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Luyện tập 5 trang 90 KHTN 9: Dựa vào sơ đồ lò nấu gang ở hình 17.5 và các giai
đoạn phản ứng diễn ra trong quá trình luyện gang, hãy cho biết thành phần của khí thoát ra khỏi lò. Trả lời:
Do không khí nóng được thổi từ dưới lên, nên thành phần khí thoát ra khỏi lò gồm
có: N2; CO2; CO; SO2 … (Trong đó N2 có trong không khí, CO2, CO, SO2 sinh ra
trong quá trình đốt cháy than và quá trình luyện gang).
Câu hỏi 3 trang 91 KHTN 9: Phản ứng C + O2
CO2 đóng vai trò gì trong quá
trình sản xuất thép từ gang. Trả lời:
Phản ứng này có vai trò làm giảm %C có trong gang để thu được thép.
Luyện tập 6 trang 91 KHTN 9: Kể tên một số loại đồ dùng được làm từ thép, inox, duralumin. Trả lời:
- Một số đồ dùng làm từ thép: khung biển quảng cáo, kéo cắt kim loại, kìm điện …
- Một số đồ dùng làm từ inox: nồi, đũa, dao …
- Một số đồ dùng làm từ duralumin: xe đạp (phần khung xe đạp), laptop (phần vỏ laptop) …
Tìm hiểu thêm trang 91 KHTN 9: Tìm hiểu để so sánh nhu cầu sử dụng thép và gang hiện nay. Trả lời:
Học sinh tham khảo thông tin sưu tầm sau:
- Tại Việt Nam, số liệu của Hiệp hội Thép Việt Nam (VSA) cho thấy, sản xuất thép
thành phẩm quý I/2023 đạt 6,692 triệu tấn, giảm 20,9% so với cùng kỳ năm 2022;
tiêu thụ thép thành phẩm đạt 6,068 triệu tấn, giảm 25,4% so với cùng kỳ năm 2022.
Trong đó, xuất khẩu đạt 1,659 triệu tấn, giảm 8,9% so với cùng kỳ năm ngoái.
- Trên toàn cầu, nhu cầu về các sản phẩm ứng dụng vật liệu gang đúc, nhẹ tiết kiệm
năng lượng và tùy chỉnh đang ngày càng gia tăng. Điều đó đang kéo mức sản xuất
vật đúc chất lượng cao trên thế giới tăng lên. Các nhà xuất khẩu sản phẩm đúc công
nghiệp tại Việt Nam cũng đang nhanh chóng mở rộng hoạt động của họ – và tốc độ
CAGR (tăng trưởng kép hàng năm) 2018-2023 cho sản xuất đúc đạt trên 12,5%.
Một số ngành công nghiệp chủ chốt dựa vào các công cụ và phụ kiện bằng gang.