Đề bài

Trong công nghiệp, nhôm (aluminium) được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy aluminium oxide (có mặt cryolite) với các điện cực đều làm bằng than chì (carbon graphite). Trong quá trình này, kim loại Al được tạo thành ở cathode, khí oxygen sinh ra tại anode phản ứng với than chì tạo CO, CO₂ và làm giảm khối lượng anode. Trong một quá trình sản xuất nhôm, tại cathode thu được 5,4 kg Al, tại anode thu được hỗn hợp X gồm CO₂ và CO (trong đó CO chiếm 70% về thể tích) và khối lượng anode giảm m kg. Biết rằng các tạp chất đều trơ (không tham gia quá trình điện cực và phản ứng), toàn bộ oxygen sinh ra đều phản ứng với than chì. Giá trị của m bằng bao nhiêu? (làm tròn kết quả đến hàng trăm).

Đáp án:

Đáp án

Đáp án:

Phương pháp giải

Tính khối lượng của Al, từ phản ứng điều chế Al tính khối lượng anode giảm.

n _Al = 5,4 : 27 = 0,2 k.mol

2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂

                  0,2 →  0,15 k.mol

Vì CO chiếm 70% về thể tích nên gọi số mol CO là 0,7a mol; số mol CO₂ là 0,3a mol

C + O₂ →    CO₂

       0,3   ←  0,3a

2C + O₂ → 2CO

         0,35a   0,7a

\(\sum {{n_{{O_2}}} = 0,3{\rm{a}} + 0,35{\rm{a}} = 0,65{\rm{a}} = 0,15 \to a = \frac{3}{{13}}k.mol} \)

Khối lượng anode giảm = Khối lượng C =\(\frac{3}{{13}}\). 12 = 2,77kg