Giải bài 3 trang 84 Hóa 12 Chân trời sáng tạo SGK

Bài 3 trang 84 Hóa 12 Chân trời sáng tạo:

Đá vôi là loại đá trầm tích bao gồm các khoáng vật calcite và các dạng kết tinh khác nhau của calcium carbonate. Đá vôi (thành phần chính CaCO₃) có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất. Hãy lựa chọn và trình bày phương pháp hoá học thích hợp điều chế calcium từ CaCO₃. Viết phương trình hoá học của các phản ứng.

Phân tích và Hướng dẫn

Để điều chế kim loại từ muối carbonat của kim loại kiềm thổ, chúng ta cần thực hiện qua hai giai đoạn chính:

1. Lựa chọn phương pháp điều chế

Calcium ($Ca$) nằm trong nhóm kim loại hoạt động mạnh (đứng trước nhôm trong dãy điện hóa). Do đó, phương pháp duy nhất để điều chế $Ca$ tinh khiết là điện phân nóng chảy muối halide của nó (thường là muối chloride).

2. Quy trình thực hiện

• Giai đoạn 1: Chuyển hóa $CaCO_3$ thành muối tan $CaCl_2$ bằng cách cho tác dụng với dung dịch acid $HCl$.

• Giai đoạn 2: Cô cạn dung dịch để thu lấy muối $CaCl_2$ khan.

• Giai đoạn 3: Điện phân nóng chảy muối $CaCl_2$ để thu được kim loại Calcium tại cực âm (cathode).

Giải Bài 3 trang 84 Hóa 12 Chân trời sáng tạo: 

Có thể điều chế calcium từ CaCO₃ theo sơ đồ sau:

CaCO₃(s)  CaCl₂(aq)  CaCl₂(s)  Ca(s)

Phương trình hoá học minh hoạ:

CaCO₃(s) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + CO₂(g) + H₂O(l)

Cô cạn thu CaCl₂ khan sau đó đem điện phân nóng chảy:

CaCl₂   Ca + Cl₂