Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ quặng bauxite theo 2 giai đoạn chính:Giai đoạn 1: Tinh

Câu hỏi số 772662:

Thông hiểu

Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ quặng bauxite theo 2 giai đoạn chính:

Giai đoạn 1: Tinh chế quặng bauxite.

Giai đoạn 2: Điện phân Al₂O₃ nóng chảy (Al₂O₃ được trộn cùng với cryolite Na₃AlF₆).

Sản phẩm điện phân ở cathode là nhôm (lỏng) và ở anode là hỗn hợp khí CO₂, CO. Cấu tạo bể điện phân như hình sau:

Sau một thời gian điện phân thu được 5,4 tấn Al tại cathode và hỗn hợp khí tại anode gồm CO₂ (chiếm 80% theo thể tích) và CO (chiếm 20% theo thể tích). Giả thiết không có thêm sản phẩm nào được sinh ra trong quá trình điện phân. Khi đó khối lượng carbon bị oxi hóa trên anode là bao nhiêu tấn?

A. 3,1.

B. 2,0.

C. 0,8.

D. 1,6.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:772662

Phương pháp giải

Gọi số mol của CO, CO₂ là x và 4x.

Quá trình điện phân: \({\rm{A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_3} + {\rm{C}} \to {\rm{Al}} + \left\{ \begin{array}{l}{\rm{CO}}\\{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}\end{array} \right.\)

Ở cathode: Al³⁺ + 3e ⟶ Al

Ở anode:

\(\begin{array}{l}{{\rm{C}}^0} \to {{\rm{C}}^{2 + }} + 2{\rm{e }}{{\rm{C}}^0} \to {{\rm{C}}^{4 + }} + 4{\rm{e}}\\{\rm{x }} \to 2{\rm{x 4x }} \to 16{\rm{x}}\end{array}\)

Bảo toàn electron: 03.n_Al = 2x + 16x \( \to {\rm{x}}\)

\( \to \sum {{{\rm{n}}_{\rm{C}}} = } {\rm{ }}{{\rm{n}}_{{\rm{CO}}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}} = x + 4x = 5x\) ⟶ m_C

Giải chi tiết

Ta có: \({{\rm{n}}_{{\rm{Al}}}} = \dfrac{{5,4}}{{27}} = 0,2{\rm{ (Mmol)}}\).

Gọi số mol của CO, CO₂ là x và 4x.

Quá trình điện phân: \({\rm{A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_3} + {\rm{C}} \to {\rm{Al}} + \left\{ \begin{array}{l}{\rm{CO}}\\{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}\end{array} \right.\)

Ở cathode:

\(\begin{array}{l}{\rm{A}}{{\rm{l}}^{3 + }} + 3{\rm{e}} \to {\rm{Al}}\\0,2 \to 0,6\end{array}\)

Ở anode:

\(\begin{array}{l}{{\rm{C}}^0} \to {{\rm{C}}^{2 + }} + 2{\rm{e }}{{\rm{C}}^0} \to {{\rm{C}}^{4 + }} + 4{\rm{e}}\\{\rm{x }} \to 2{\rm{x 4x }} \to 16{\rm{x}}\end{array}\)

Bảo toàn electron: 0,6 = 2x + 16x \( \to {\rm{x}} = \dfrac{1}{{30}}{\rm{ (Mmol)}}\)

\( \to \sum {{{\rm{n}}_{\rm{C}}} = } {\rm{ }}{{\rm{n}}_{{\rm{CO}}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}} = x + 4x = 5x = 5.\dfrac{1}{{30}} = \dfrac{1}{6}{\rm{ (Mmol)}}\)

\( \to {{\rm{m}}_{\rm{C}}} = 12.\dfrac{1}{6} = 2\)(tấn)

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.