Tách kim loại – khử bằng carbon, lò cao, điện phân nhôm oxide và khai thác sinh học

Thuộc chủ đề Đại cương về kim loại (Hoá học 12, Chương trình GDPT 2018), phần tách kim loại khỏi quặng, nối với dãy hoạt động hoá học ở Khoa học tự nhiên 9. Phương pháp tách phụ thuộc vào độ hoạt động của kim loại: kim loại đứng sau carbon được khử bằng carbon, kim loại hoạt động mạnh hơn phải điện phân nóng chảy. Màn Khử bằng carbon: chọn CuO, PbO, ZnO, Fe₂O₃ hoặc Al₂O₃, đặt nhiệt độ rồi đun với bột carbon, quan sát màu chất rắn và nước vôi trong, đọc phương trình, sự oxi hoá – khử và khối lượng kim loại thu được. Màn Lò cao cho xem phản ứng ở từng vùng và tính lượng sắt, đá vôi, xỉ, CO₂ theo lượng quặng và hàm lượng Fe₂O₃. Màn Điện phân nhôm oxide chạy bể Hall–Héroult với dòng điện, hiệu điện thế, hiệu suất và cryolite đổi được, tính m = MIt/(nF) và điện năng cho 1 kg nhôm. Màn Khai thác sinh học so sánh lượng đồng thu được theo thời gian bằng vi khuẩn và bằng thực vật, rồi tách đồng bằng sắt vụn hoặc điện phân. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao carbon khử được copper(II) oxide nhưng không khử được aluminium oxide? – Trong lò cao, chất nào bị oxi hoá và chất nào bị khử ở vùng khử quặng sắt? – Vì sao điện phân nhôm oxide phải dùng cryolite và tốn nhiều điện năng?