Bài tập Khoa học tự nhiên 9 bài 20: Tách kim loại và việc sử dụng kim loại
Bài 20: Tách kim loại và việc sử dụng hợp kim
Giải Bài tập Khoa học tự nhiên 9 bài 20 sách Kết nối tri thức có đáp án chi tiết cho từng bài tập trong sách bài tập KHTN 9 Kết nối tri thức. Hi vọng sẽ là tài liệu giúp các em tham khảo.
Bài tập khoa học tự nhiên 9 bài 20 trang 63
Bài 20.1 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Kim loại Na được điều chế bằng phương pháp nào sau đây?
A. Phương pháp điện phân nóng chảy.
B. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là CO.
C. Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng là H2.
D. Phương pháp thuỷ luyện.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: A
Kim loại Na được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối.
Bài 20.2 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Phương pháp nhiệt luyện với chất phản ứng CO có thể tách được kim loại nào sau đây ra khỏi oxide của nó?
A. Fe.
Β. Κ.
C. Ca.
D. Al.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: A
PTHH minh họa: Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Bài 20.3 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Thành phần chính của quặng bauxite là
A. Fe3O4.
B. Al2O3.
C. AlCl3.
D. Al2(SO4)3.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: B
Thành phần chính của quặng bauxite là Al2O3 được dùng để sản xuất nhôm.
Bài 20.4 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Chất/các chất phản ứng dùng để tách kẽm ra khỏi kẽm sulfide là
A. CO.
B. O2 và C.
C. HCl và Al.
D. H2.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: B
– Ban đầu, cả kẽm và kẽm sulfide đều phản ứng với O2 để sinh ra ZnO.
PTHH:
2Zn + O2 → 2ZnO
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2
– Sau đó, đem chất rắn ZnO phản ứng với C.
PTHH: ZnO + C → Zn + CO
Bài 20.5 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Kim loại cơ bản của hợp kim duy-ra (duralumin) là
A. Fe.
B. Cu.
C. Al.
D. Mg.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: C
Kim loại cơ bản của hợp kim duy-ra (duralumin) là nhôm (Al).
Bài 20.6 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Gang và thép có thành phần nguyên tố cơ bản nào khác nhau?
A. Sắt.
B. Manganese.
C. Carbon.
D. Nickel.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: C
Gang và thép là hai hợp kim quan trọng của sắt với carbon và một số nguyên tố khác. Carbon chiếm hàm lượng từ 2% đến 5% trong gang và dưới 2% trong thép.
Bài 20.7 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Chất nào sau đây không phải là nguyên liệu sản xuất gang?
A. Quặng sắt.
B. Than cốc.
C. Đá vôi.
D. Đất sét.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: D
Nguyên liệu sản xuất gang gồm: quặng sắt (thường là quặng hematite với thành phần chính là Fe2O3), than cốc và chất tạo xỉ như CaCO3 (đá vôi), SiO2, …
Bài 20.8 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Chất nào sau đây không phải là nguyên liệu sản xuất thép?
A. Gang.
C. Khí oxygen.
B. Thép phế liệu.
D. Khí carbon dioxide.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: D
Nguyên liệu chính để sản xuất thép là gang (hoặc thép phế liệu) và khí oxygen.
Bài 20.9 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Điện phân nóng chảy 1,53 tấn Al2O3, giả thiết hiệu suất 100%, thu được khối lượng nhôm là
A. 810 kg.
B. 720 kg.
C. 405 kg.
D. 360 kg.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: A
Bài 20.10 trang 63 Bài tập Khoa học tự nhiên 9
Một đồ vật bằng vàng tây, thành phần gồm có vàng và bạc, nặng 0,453 g; trong đó, khối lượng vàng là 0,170 g. Thành phần phần trăm khối lượng của vàng trong loại vàng tây đó là
Α. 62,5%.
Β. 37,5%.
C. 17,0%.
D. 45,3%.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: B
A. 1,035 tấn.
B. 1,480 tấn.
C. 0,69 tấn.
D. 1,38 tấn.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: D
Bài tập khoa học tự nhiên 9 trang 64
Bài 20.12 trang 64 Bài tập KHTN 9
Từ 1 tấn gang có hàm lượng sắt 96% có thể thu được tối đa bao nhiêu kg thép có hàm lượng sắt 99%?
A. 960,0 kg.
B. 950,4 kg.
C. 969,7 kg.
D. 1010 kg.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là: C
Bài 20.13 trang 64 Bài tập KHTN 9
Trong quá trình điện phân nóng chảy aluminium oxide, cryolite được trộn vào để làm gì?
Hướng dẫn:
Cryolite được trộn vào trong quá trình điện phân nóng chảy Al2O3 để làm giảm nhiệt độ nóng chảy, tăng tính dẫn điện (giảm tiêu tốn điện năng) và chống oxi hoá nhôm lỏng tạo thành (Al phản ứng với O2).
Bài 20.14 trang 64 Bài tập KHTN 9
Điện cực than chì có bền không trong quá trình điện phân nóng chảy aluminium oxide?
Hướng dẫn:
Điện cực than chì không bền. Oxygen sinh ra sẽ phản ứng dần với điện cực than chì, tạo khí CO và CO2.
$\text{O}_2 + \text{C} \xrightarrow{\text{t}\,o} \text{CO}_2$
$\text{C} + \text{CO}_2 \xrightarrow{\text{t}\,o} 2\text{CO}$
Bài 20.15 trang 64 Bài tập KHTN 9
Tại sao hợp kim lại được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và cuộc sống?
Hướng dẫn:
Hợp kim có nhiều ưu điểm so với kim loại thành phần, đặc biệt về tính chất vật lí.
Ví dụ: đuy-ra (duralumin) có độ cứng lớn hơn nhôm rất nhiều, do đó được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo thân vỏ máy bay, ô tô, …
Bài 20.16 trang 64 Bài tập KHTN 9
Khí lò cao trong sản xuất gang thép thường chứa các khí gì? Các khí này ảnh hưởng thế nào tới môi trường xung quanh? Em hãy đề xuất cách xử lí các khí này trước khi thải ra môi trường xung quanh.
Hướng dẫn:
– Khí thoát ra từ lò cao sản xuất gang thường có nhiều CO2, CO và một số khí như SO2, NO, NO2, CH4, … gây ra sự gia tăng hiệu ứng nhà kính, mưa acid và ô nhiễm không khí, …
– Cách xử lí: Cần đốt cháy và hấp thụ sản phẩm vào một số dung dịch đặc biệt (như dung dịch Ca(OH)2).
Bài 20.17 trang 64 Bài tập KHTN 9
Từ 1 tấn quặng sphalerite chứa 97% ZnS thu được khối lượng Zn và khối lượng SO2 phát thải là bao nhiêu, biết hiệu suất của mỗi phản ứng là 90%? Khối lượng than cốc cần dùng cho lượng quặng sphalerite là bao nhiêu, biết lượng cần dùng dư 20% so với lượng phản ứng?
Hướng dẫn:
Ta có: $m_{ZnS} = \frac{1.1000 \times 97}{100} = 970 \, \text{kg}$
$\quad \Rightarrow \quad n_{ZnS} = \frac{970 \times 10^3}{97} = 10^4 \, \text{mol} = 10{,}000 \, \text{mol}$
Phản ứng: 2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2
Số mol: 10 000 → 9 000 9 000 (Do H = 90%)
Phản ứng: ZnO + C → Zn + CO
Số mol: 9 000 → 8100 8 100 (Do H = 90%)
Khối lượng Zn thu được là:
MZn= 65.8100=526500g=526,5kg
Khối lượng khí SO2 phát thải là:mso2= 64.9000=576000g=576kg
Khối lượng than cốc cần dùng là: mthan=12.8100 . $\frac{120}{100}$= 116640g= 116,64 kg
Bài 20.18 trang 64 Bài tập KHTN 9
Nhúng một thanh kẽm vào 200 mL dung dịch AgNO3. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, Ag sinh ra bám hết vào thanh kẽm, khối lượng thanh kim loại thu được tăng 1,51 g. Xác định nồng độ dung dịch AgNO3 ban đầu.
Hướng dẫn:
Phản ứng: Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag
Số mol: a → 2a → 2a
Khối lượng thanh kim loại tăng thêm là: 2a.108−a.65=1,51→a=0,01mol→ Số mol ban đầu của AgNO3 là 2a = 2.0,01 = 0,02 mol
→ Nồng độ dung dịch AgNO3 ban đầu là: CM= $\frac{0,02}{0,2}$ = 0,1M
Bài 20.19 trang 64 Bài tập KHTN 9
Cho 8 g một loại đồng thau (hợp kim đồng – kẽm) vào lượng dư dung dịch HCl 2 M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,2395 L khí hydrogen (ở đkc). Xác định thành phần của đồng thau (giả thiết hợp kim này chỉ chứa hai nguyên tố).
Hướng dẫn:
Chỉ có kẽm phản ứng với dung dịch HCl.
Ta có: nH2= $\frac{1,2395}{24,79}$= 0,05 mol
Phản ứng: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Số mol: 0,05 ← 0,05
$\%\,Zn=0.05\times 58.100\,\%=40.625\,\%\quad\Rightarrow\quad\%\,Cu=100\,\%-40.625\,\%=59.375\,\%$
Bài 20.20 trang 64 Bài tập KHTN 9
Cho 4,958 L khí (ở đkc) CO đi qua ống sứ đựng 8 g một oxide kim loại, nung nóng. Sau phản ứng thu được m gam kim loại M và hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hydrogen bằng 20. Tính giá trị m và xác định công thức oxide của kim loại M.
Hướng dẫn:
Ta có: nco=$\frac{4,958}{24,79}$ =0,2 mol
CO (0,2 mol) + oxide KL (8 gam) → M + hỗn hợp khí X
Bảo toàn khối lượng ta có:
mco+moxide=mX+mM→mM=0,2.28+8−0,2.40=5,6g
Phản ứng: M2On + nCO → 2M + nCO2
Số mol: a → na 2a na
Theo bài ta có:
(2M + 16n).a = 8 (1)
M.2a = 5,6 (2)
Lấy (1) chia cho (2) ta được: $\frac{2M+16n}{2M}$= $\frac{8}{5,6}$-> M= $\frac{56}{3n}$Suy ra: n= 3, M= 56 (Fe)
→ Oxide cần tìm là: Fe2O3.