Google
Câu hỏi: Trong tự nhiên, các nguyên tố canxi và magie có trong quặng đôlômit: $ CaC{O_3}.MgC{O_3} $. Từ quặng này, hãy trình bày phương pháp hóa học điều chế:
a) Hai chất riêng biệt là $ CaC{O_3} $ và $ MgC{O_3} $ ;
b) Hai kim loại riêng biệt là $ Ca $ và $ Mg $.
Viết các phương trình hóa học.
a) Hai chất riêng biệt là $ CaC{O_3} $ và $ MgC{O_3} $ ;
b) Hai kim loại riêng biệt là $ Ca $ và $ Mg $.
Viết các phương trình hóa học.
a) Hai chất $ CaC{O_3} $ và $ MgC{O_3} $ riêng biệt
- Nhiệt phân quặng đolomit thu hỗn hợp $ CaO $ và $ MgO $.
$ CaC{O_3}.MgC{O_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow CaO.MgO + 2C{O_2} \uparrow $
- Hòa tan hỗn hợp $ CaO $ và $ MgO $ vào nước, $ CaO $ tan tạo huyền phù và $ MgO $ không tan.
$ CaO + {H_2}O \Rightarrow Ca{\left( {OH} \right)_2} $
- Thổi $ CO_2 $ dư vào, lọc thu dung dịch $ Ca{\left(HC{O_3}\right)_2} $ và phần không tan $ MgO $.
$ \eqalign{
& C{O_2} + Ca{\left(OH\right)_2} \Rightarrow CaC{O_3} \downarrow + {H_2}O. \cr
& CaC{O_3} + C{O_2}d{\rm{ư + }}{{\rm{H}}_2}O \Rightarrow Ca{\left( {HC{O_3}} \right)_2}. \cr} $
- Cô cạn dung dịch và nung thu được $ CaC{O_3} $ .
$ \eqalign{
& Ca{\left( {HC{O_3}} \right)_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow CaC{O_3} \downarrow + C{O_2} \uparrow + {H_2}O. \cr
& \cr} $
- Hòa tan $ MgO $ vào dung dịch $ HCl $ rồi cho dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch $ N{a_2}C{O_3} $, lọc thu được $ MgC{O_3} $ .
$ \eqalign{
& MgO + 2HCl \Rightarrow MgC{l_2} + {H_2}O. \cr
& MgC{l_2} + N{a_2}C{O_3} \Rightarrow MgC{O_3} \downarrow + 2NaCl. \cr} $
b) Hai kim loại $ Ca $ và $ Mg $ riêng biệt
Từ hai muối $ CaC{O_3} $ và $ MgC{O_3} $ đã tách được ở câu a. Hòa tan riêng từng muối vào dung dịch $ HCl $, cô cạn dung dịch rồi tiến hành điện phân nóng chảy các muối clorua thu được $ Ca $ và $ Mg $.
$ \eqalign{
& CaC{O_3} + 2HCl \Rightarrow CaC{l_2} + C{O_2} \uparrow + {H_2}O. \cr
& MgC{O_3} + 2HCl \Rightarrow MgC{l_2} + C{O_2} \uparrow + {H_2}O. \cr
& CaC{l_2}\buildrel {dpnc} \over
\longrightarrow Ca + C{l_2} \uparrow \cr
& MgC{l_2}\buildrel {dpnc} \over
\longrightarrow Mg + C{l_2} \uparrow \cr} $
- Nhiệt phân quặng đolomit thu hỗn hợp $ CaO $ và $ MgO $.
$ CaC{O_3}.MgC{O_3}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow CaO.MgO + 2C{O_2} \uparrow $
- Hòa tan hỗn hợp $ CaO $ và $ MgO $ vào nước, $ CaO $ tan tạo huyền phù và $ MgO $ không tan.
$ CaO + {H_2}O \Rightarrow Ca{\left( {OH} \right)_2} $
- Thổi $ CO_2 $ dư vào, lọc thu dung dịch $ Ca{\left(HC{O_3}\right)_2} $ và phần không tan $ MgO $.
$ \eqalign{
& C{O_2} + Ca{\left(OH\right)_2} \Rightarrow CaC{O_3} \downarrow + {H_2}O. \cr
& CaC{O_3} + C{O_2}d{\rm{ư + }}{{\rm{H}}_2}O \Rightarrow Ca{\left( {HC{O_3}} \right)_2}. \cr} $
- Cô cạn dung dịch và nung thu được $ CaC{O_3} $ .
$ \eqalign{
& Ca{\left( {HC{O_3}} \right)_2}\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow CaC{O_3} \downarrow + C{O_2} \uparrow + {H_2}O. \cr
& \cr} $
- Hòa tan $ MgO $ vào dung dịch $ HCl $ rồi cho dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch $ N{a_2}C{O_3} $, lọc thu được $ MgC{O_3} $ .
$ \eqalign{
& MgO + 2HCl \Rightarrow MgC{l_2} + {H_2}O. \cr
& MgC{l_2} + N{a_2}C{O_3} \Rightarrow MgC{O_3} \downarrow + 2NaCl. \cr} $
b) Hai kim loại $ Ca $ và $ Mg $ riêng biệt
Từ hai muối $ CaC{O_3} $ và $ MgC{O_3} $ đã tách được ở câu a. Hòa tan riêng từng muối vào dung dịch $ HCl $, cô cạn dung dịch rồi tiến hành điện phân nóng chảy các muối clorua thu được $ Ca $ và $ Mg $.
$ \eqalign{
& CaC{O_3} + 2HCl \Rightarrow CaC{l_2} + C{O_2} \uparrow + {H_2}O. \cr
& MgC{O_3} + 2HCl \Rightarrow MgC{l_2} + C{O_2} \uparrow + {H_2}O. \cr
& CaC{l_2}\buildrel {dpnc} \over
\longrightarrow Ca + C{l_2} \uparrow \cr
& MgC{l_2}\buildrel {dpnc} \over
\longrightarrow Mg + C{l_2} \uparrow \cr} $