Trong công nghiệp, Mg có thể được điều chế bằng cách nào dưới đây?

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

📃 Thông tin đề bài cho:

• Muốn điều chế kim loại Mg ở quy mô công nghiệp.

• Các phương án bao gồm: cho kim loại Zn hoặc Na vào dung dịch muối Mg, điện phân nóng chảy MgCl₂, điện phân dung dịch MgSO₄.

❓ Hiểu câu hỏi:

• Câu hỏi: Trong công nghiệp, phương pháp nào được dùng để điều chế Mg?

• Cần vận dụng kiến thức về dãy hoạt động hóa học và phương pháp điều chế kim loại (phản ứng thế, điện phân nóng chảy, điện phân dung dịch).

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Xác định tính chất của Mg: Mg là kim loại rất hoạt động, đứng trước Zn và Na trong dãy hoạt động (Mg dễ bị oxi hóa hơn Zn, Na).

• Phương pháp thế (dùng Zn hoặc Na để khử Mg²⁺):

  • Dãy hoạt động: \mathrm{Na > Mg > Zn} nên Mg không thể bị Zn khử (Zn không đủ mạnh), và cũng không dùng Na vào dung dịch Mg(NO₃)₂ vì phản ứng tạo muối phức, quản lý phức tạp, không dùng công nghiệp.

• Phương pháp điện phân dung dịch:

  • Điện phân dung dịch MgSO₄ hoặc MgCl₂ có nhược điểm: ở cực âm dễ xảy ra quá trình khử nước, tạo H₂ thay vì Mg.

• Phương pháp điện phân nóng chảy:

  • Đun chảy muối \mathrm{MgCl_2} ở nhiệt độ cao, sau đó điện phân.

  • Tại cực âm: \mathrm{Mg^{2+} + 2e^- → Mg (lỏng)}

  • Tại cực dương: \mathrm{2Cl^- → Cl_2 (khí) + 2e^-}

  • Ưu điểm: không có H₂, thu được Mg tinh khiết.

• Kết luận: Chỉ có phương án điện phân nóng chảy \mathrm{MgCl_2} là đúng.

✅ Đáp án: Điện phân nóng chảy MgCl_2

❌ Các đáp án khác:

• Phương án A (cho Zn vào dung dịch \mathrm{MgCl_2}): Zn không đủ mạnh để khử ion Mg²⁺.

• Phương án C (cho Na vào dung dịch \mathrm{Mg(NO_3)_2}): không thực hiện được phản ứng thế và gây phức tạp.

• Phương án D (điện phân dung dịch \mathrm{MgSO_4}): dễ khử nước tạo H₂, không thu được Mg.