Câu 7. 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.

Giải:

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.

\(CaO + {H_2}O \to Ca{\left( {OH} \right)_2}\)

- Thổi \(CO_2\) dư vào, lọc thu dung dịch \(Ca{(HC{O_3})_2}\) và phần không tan \(MgO\).

\(\eqalign{
& C{O_2} + Ca{(OH)_2} \to CaC{O_3} \downarrow + {H_2}O. \cr
& CaC{O_3} + C{O_2}d{\rm{ư + }}{{\rm{H}}_2}O \to Ca{\left( {HC{O_3}} \right)_2}. \cr} \)

- 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 \(MgC{O_3}\) _.

\(\eqalign{
& MgO + 2HCl \to MgC{l_2} + {H_2}O. \cr
& MgC{l_2} + N{a_2}C{O_3} \to MgC{O_3} \downarrow + 2NaCl. \cr} \)

b) Hai kim loại \(Ca\) và \(Mg\) riêng biệt

Từ hai muối \(CaC{O_3}\) và \(MgC{O_3}\) đã tách được ở 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 \(Mg\).

\(\eqalign{
& CaC{O_3} + 2HCl \to CaC{l_2} + C{O_2} \uparrow + {H_2}O. \cr
& MgC{O_3} + 2HCl \to MgC{l_2} + C{O_2} \uparrow + {H_2}O. \cr
& CaC{l_2}\buildrel {dpnc} \over
\longrightarrow Ca + C{l_2} \uparrow \cr
& MgC{l_2}\buildrel {dpnc} \over
\longrightarrow Mg + C{l_2} \uparrow \cr} \)