Trong công nghiệp, aluminium (nhôm) được sản xuất từ quặng bauxite (có thành phần chính là Al2O3.2H2O) theo hai giai đoạn chính: Giai đoạn 1: Tinh chế quặng bauxite. Giai đoạn 2: Điện phân Al
39/40
Trong công nghiệp, aluminium (nhôm) được sản xuất từ quặng bauxite (có thành phần chính là Al2O3.2H2O) theo hai giai đoạn chính:
Giai đoạn 1: Tinh chế quặng bauxite.
Giai đoạn 2: Điện phân Al2O3 nóng chảy.
Trong quá trình sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân nóng chảy aluminium oxide, điện cực dương bằng than chì bị ăn mòn liên tục do phản ứng giữa carbon và oxygen tạo thành hỗn hợp khí O2, CO, CO2. Giả sử các khí trong hỗn hợp trên có tỉ lệ mol bằng nhau, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Để sản xuất được 2,7 kg nhôm thì khối lượng than chì bị tiêu hao do phản ứng oxi hoá là x gam. Giá trị của x là bao nhiêu? (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến số nguyên).
Đáp án đúng là: 720
PTHH: 2Al2O3 4Al + 3O2
\[{{\rm{n}}_{Al}} = \frac{{2700}}{{27}} = 100\,mol\]\[ \Rightarrow \]\[{n_{{O_2}}} = \frac{{100.3}}{4} = 75\,mol\]
Ta có: và O2 dư: a mol.
BTNT (O): \[2{n_{{O_2}}} = {n_{CO}} + 2{n_{C{O_2}}} + 2{n_{{O_2}}}\]\[ \Rightarrow \] 2.75 = a + 2a + 2a \[ \Rightarrow \] a = 30 mol
BTNT (C): \[{n_C} = {n_{CO}} + {n_{C{O_2}}} = 2a\, = \,60\,mol\, \Rightarrow x = {m_C} = 60.12 = 720\,g.\]