Nội dung từ Loigiaihay.Com
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:
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
Các bài tập cùng chuyên đề
Em hãy tìm hiểu, trình bày nhu cầu sử dụng và thực tiễn tái chế sắt, nhôm, đồng ở Việt Nam.
Cho biết một số phế liệu có thể dùng để tái chế nhôm.
Hình dưới đây liên quan đến công đoạn nào trong quá trình tái chế kim loại?
Hãy tìm hiểu về quy trình tái chế nhôm thủ công. Nêu và giải thích nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường từ quá trình tái chế nhôm thủ công.
Để tái chế nhôm, người ta có thể sử dụng phế liệu kim loại như vỏ của các lon, hộp chứa nước giải khát hay thực phẩm. Phế liệu này còn lẫn các tạp chất là các hợp chất hữu cơ và vô cơ (có trong nhãn, mác in hoặc sơn trên vỏ lon, hộp). Phế liệu được cắt, băm nhỏ rồi cho vào lò nung đến khi chảy lỏng. Phần lớn các tạp chất biến thành xỉ lỏng, nổi lên trên, được vớt ra khỏi lò. Phần còn lại trong lò là nhôm tái chế ở trạng thái nóng chảy.
a) Nêu lợi ích của việc cắt, băm nhỏ phế liệu nhôm trước khi nung chảy.
b) Theo em, có nên dùng nhôm tái chế theo mô tả trên để chế tạo dụng cụ nhà bếp (xoong, chảo, thau,…), dụng cụ y tế không? Vì sao?
Tìm hiểu về một số làng nghề tái chế kim loại phổ biến Al, Fe, Cu ở Việt Nam. Nêu thực trạng về môi trường tại làng nghề đó.
Trong công nghiệp, nhôm được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy hỗn hợp alumina (Al2O3) và cryolite (Na3AlF6) còn gọi là quy trình Hall-Héroul: 2Al2O3(l) 4Al(l) + 3O2(g) như hình dưới đây. Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp alumina và cryolite khoảng 950oC, thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của alumina (> 2000oC); ngoài ra, cryolite còn làm tăng độ dẫn điện của hỗn hợp nóng chảy. trong quá trình điện phân, cực dương làm bằng graphite bị ăn mòn và liên tục bị nhúng xuống bể điện phân. Sau một thời gian, các thanh graphite này sẽ được thay mới.
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
A. Nhôm kim loại được tách ra tại cathode.
B. Cryolite được thêm vào bể điện phân giúp tiết kiệm được năng lượng, giảm chi phí sản xuất.
C. Bên cạnh nhôm, oxygen tinh khiết cũng thu được trực tiếp từ quy trình này.
D. Vì anode và cathode đều làm bằng graphite, nên nếu đổi chiều dòng điện (anode trở thành cathode và ngược lại) thì quy trình điện phân vẫn xảy ra bình thường.
Chu sa còn gọi là cinnabar, là một loại khoáng vật có thành phần chính là HgS. Trước đây trong y học cổ truyền, chu sa được dùng với liều lượng phù hợp kết hợp với một số vị thuốc khác trong điều trị chứng mất ngủ, tim đập loạn, hồi hộp. Tuy nhiên, vị thuốc này chỉ được “dùng sống”, thuyệt đối KHÔNG nấu (không sắc thuốc), hoặc dùng lửa (nướng, đốt)[1]. Hãy tìm hiểu và lí giải cho việc không dùng nhiệt đối với chu sa, Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra (nếu có).
Một nhà máy luyện kim sản xuất zinc (Zn) từ 60 tấn quặng blend (chứa 80% ZnS về khối lượng, còn lại là tạp chất không chứa zinc) với hiệu suất cả quá trình đạt 97 %. Phương trình phản ứng sản xuất như sau:
Toàn bộ lượng Zn tạo ra được đúc thành n thanh Zn hình hộp chữ nhật: Chiều dài 120 cm, chiều rộng 30 cm và chiều cao 10 cm. Biết khối lượng riêng của kẽm là 7,14 g/cm3, hãy xác định giá trị của n. (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)