Title CHUYÊN ĐỀ 29. BÀI TOÁN VỀ QUẶNG VÀ KHOÁNG CHẤT - FILE GV.pdf ✅

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HSG HÓA 9 2 - Quặng sulfide (Pyrite FeS2, Chalcopyrite CuFeS2): Nung trong không khí để oxy hóa thành oxit: 4FeS2 + 11O2 o t Fe2O3 + 4SO2 - Quặng carbonate (Siderite FeCO3): Nung để phân hủy thành oxit: 4FeCO3 + O2 o t 2Fe2O3 + 4CO2 3. Tách kim loại từ quặng - Mục đích: Tách kim loại từ quặng oxit hoặc hợp chất. a. Phương pháp nhiệt luyện - Phương pháp nhiệt luyện thường được dùng để tách các kim loại hoạt động hoá học trung bình như Fe, Zn,...: có thể dùng các chất như C, CO, H2, Al,... tác dụng với oxide kim loại ở nhiệt độ cao, thu được kim loại. - Quặng sắt (Hematite, Magnetite): Khử trong lò cao (blast furnace) bằng CO: Fe2O3 + 3CO o t 2Fe + 3CO2 - Quặng thiếc, (Cassiterite SnO2): Khử bằng than cốc: SnO2 + 2C→ Sn + 2CO b. Phương pháp thủy luyện (Dùng dung dịch hóa chất) - Nguyên tắc: Dùng những dung dịch thích hợp như: H2SO4, NaOH, NaCN, ... để hoà tan kim loại hoặc các hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có ở trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng những kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn, ... * Ví dụ: Mg + 2AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2Ag↓ Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu c. Điện phân nóng chảy - Phương pháp điện phân nóng chảy được áp dụng để tách các kim loại hoạt động hoá học mạnh như Na, Ca, Mg, Al,... * Ví dụ: Al2O3 được điện phân ở nhiệt độ cao (~950°C) để thu Al tinh khiết. 2Al2O3 ñpnc  cryolite 4Al + 3O2 B. BÀI TẬP TRONG ĐỀ THI Câu 1. Trong tự nhiên khi X chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Từ một loại quặng trong tự nhiên có công thức aKX.bMgX2.cH2O với a, b, c là các số nguyên. Một học sinh đã tiến hành 2 thí nghiệm sau: - Thí nghiệm 1: Nung 83,25 gam quặng đến khối lượng không đổi thu được 50,85 gam chất răn. - Thí nghiệm 2: Hòa tan hoàn toàn 83,25 gam quặng vào nước cất, bổ sung dung dịch Na2CO3 dư, lọc tách kết tùa, làm khô rồi đem nung tới khối lượng không đổi thu được 12 gam chất rắn.

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HSG HÓA 9 4 %O = 16(0,08.3 + 0,08)/9,04 = 56,637% Câu 3. Một nhà máy luyện kim sản xuất Zn từ 52 tấn quặng blend (chứa 80% ZnS về khối lượng, còn lại là tạp chất không chứa kẽm) với hiệu suất cả quá trình đạt 90% theo sơ đồ: O2 C ZnS ZnO Zn     Toàn bộ lượng kẽm tạo ra được đúc thành a tấm kẽm hình hộp chữ nhật có chiều dài 600 cm, chiều rộng 150 cm và chiều cao 1 cm. Biết khối lượng riêng của kẽm là 7,14 g/cm 3 . Tính giá trị của a? Hướng dẫn - Khối lượng ZnS trong 52 tấn quặng: 41600 kg ZnS - PTHH 2ZnS + O2 o t 2ZnO + 2SO2 ZnO + C o t Zn + CO Zn ZnS Zn 41600.1000 n n (mol) m 278762,9 (kg) 97     - Hiệu suất 90%    m 278762,9.0,9 25088,66 (kg) Zn - Xét với tấm kẽm: + Thể tích của một tấm kẽm: 3 V 600 150 1 90000 cm Zn     + Khối lượng của một tấm kẽm: m D.V 7,14 90000 642600 (gam) 642,6 (kg) Zn      → Số tấm kẽm được tạo thành: 25088,66 a 39 taám 642,6   Câu 4. Trong công nghiệp, sulfuric acid được sản xuất từ quặng pyrite có thành phần chính là FeS2 theo sơ đồ sau: FeS2 → SO2 →SO3→H2SO4 a. Viết 3 phương trình phản ứng theo sơ đồ trên. b. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 98% điều chế được từ 1 tấn quặng chứa 60% FeS2 (còn lại là tạp chất không chứa sulfur). Biết hiệu suất của cả quá trình sản xuất là 80%. Hướng dẫn a. - Phương trình hóa học 4FeS 11O 2Fe O 8SO 2 2 2 3 2    o t V2O5,450 500 C 2SO O 2SO 2 2 3     SO H O H SO 3 2 2 4   b.