Quá trình điện phân nóng chảy Al2O3 là phương pháp công nghiệp chủ yếu để sản xuất nhôm kim loại từ quặng bauxite, quá trình có hòa tan trong cryolite nóng chảy (Na3AlF6) nhằm hạ nhiệt độ nóng chảy và tăng tính dẫn điện. Khi tiến hành điện phân, tại cathode xảy ra sự khử ion Al3+ tạo thành nhôm kim loại, còn tại anode than chì diễn ra sự oxi hóa ion O2– tạo thành khí O2.
▪ Cathode: Al3+ + 3e → Al;
▪ Anode: 2O2– → O2 + 4e
Vì anode làm bằng than chì nên nó sẽ phản ứng với khí O2 tạo thành CO và CO2.
▪ Cathode: Al3+ + 3e → Al;
▪ Anode: 2O2– → O2 + 4e
Vì anode làm bằng than chì nên nó sẽ phản ứng với khí O2 tạo thành CO và CO2.
Câu 1 [560539]: Trong quá trình điện phân nóng chảy Al2O3 với anode than chì, hỗn hợp khí thoát ra ở anode gồm O2 và hai khí nào sau đây?
A, Cl2 và F2.
B, H2 và Cl2.
C, CO và CO2.
D, H2 và H2S.
Do điện cực anode làm bằng than chì, khí O2 sinh ra ở nhiệt độ cao đốt cháy C thành CO và CO2:
2C + O2 ➝ 2CO
C + O2 ➝ CO2
⟹Ngoài O2 thì hỗn hợp khí thoát ra ở anode có thêm CO và CO2.
⟹ Chọn đáp án C Đáp án: C
2C + O2 ➝ 2CO
C + O2 ➝ CO2
⟹Ngoài O2 thì hỗn hợp khí thoát ra ở anode có thêm CO và CO2.
⟹ Chọn đáp án C Đáp án: C
Câu 2 [1073417]: Cho các phát biểu sau:
(a) Cathode xảy ra quá trình khử Al3+ thành kim loại Al.
(b) Quá trình điện phân xảy ra khi Al2O3 ở trạng thái nóng chảy.
(c) Cryolite (Na3AlF6) được thêm vào nhằm hạ nhiệt độ nóng chảy và tăng tính dẫn điện.
(d) Trong quá trình điện phân, cực âm luôn phải được thay mới do điện cực làm bằng than chì.
Số phát biểu đúng là
(a) Cathode xảy ra quá trình khử Al3+ thành kim loại Al.
(b) Quá trình điện phân xảy ra khi Al2O3 ở trạng thái nóng chảy.
(c) Cryolite (Na3AlF6) được thêm vào nhằm hạ nhiệt độ nóng chảy và tăng tính dẫn điện.
(d) Trong quá trình điện phân, cực âm luôn phải được thay mới do điện cực làm bằng than chì.
Số phát biểu đúng là
A, 1.
B, 2.
C, 3.
D, 4.
Nhận định (a) – Đúng. Cathode xảy ra khử Al³⁺ → Al
Nhận định (b) – Đúng. Điện phân Al₂O₃ chỉ xảy ra khi nóng chảy
Nhận định (c) – Đúng.Thêm cryolite (Na₃AlF₆) để hạ nhiệt độ nóng chảy và tăng dẫn điện
Nhận định (d) – Sai. Cực âm làm bằng than chì: Trong thực tế, cực dương (anode) bằng than chì bị ăn mòn, cathode bằng than chì thường không cần thay trong suốt quá trình
Đáp án: C. 3. Đáp án: C
Nhận định (b) – Đúng. Điện phân Al₂O₃ chỉ xảy ra khi nóng chảy
Nhận định (c) – Đúng.Thêm cryolite (Na₃AlF₆) để hạ nhiệt độ nóng chảy và tăng dẫn điện
Nhận định (d) – Sai. Cực âm làm bằng than chì: Trong thực tế, cực dương (anode) bằng than chì bị ăn mòn, cathode bằng than chì thường không cần thay trong suốt quá trình
Đáp án: C. 3. Đáp án: C
Câu 3 [1073418]: Trung bình để sản xuất được 1 tấn Al thì khối lượng của điện cực than chì bị tiêu hao do phản ứng oxi hoá là bao nhiêu tấn? Giả thiết thành phần khí bay ra ở cực dương gồm 50% CO và 50% CO2 về thể tích.
A, 0,19 tấn.
B, 0,21 tấn.
C, 0,32 tấn.
D, 0,44 tấn.
Gọi số mol của nCO = nCO2 = a mol
Bảo toàn nguyên tố O:
2nO2 = nCO + 2nCO2 => nO2 = 1,5a mol
Theo PTHH số mol của Al là: 2a mol
mAl = 2a.27 = 106 gam => a = 18518,5 mol
Bảo toàn nguyên tố C:
nC = nCO + nCO2 = 2a mol
Khối lượng carbon là:
mC = 18518,5.2a = 444444,4 gam = 0,44 tấn
Đáp án: D. 0,44 tấn. Đáp án: D
Bảo toàn nguyên tố O:
2nO2 = nCO + 2nCO2 => nO2 = 1,5a mol
Theo PTHH số mol của Al là: 2a mol
mAl = 2a.27 = 106 gam => a = 18518,5 mol
Bảo toàn nguyên tố C:
nC = nCO + nCO2 = 2a mol
Khối lượng carbon là:
mC = 18518,5.2a = 444444,4 gam = 0,44 tấn
Đáp án: D. 0,44 tấn. Đáp án: D