Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy aluminium oxide

Câu hỏi số 777551:

Vận dụng

Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy aluminium oxide với các điện cực làm bằng than chì, sử dụng cryolite (Na₃AlF₆) nóng chảy làm xúc tác.

a) Viết các phương trình hoá học của phản ứng có thể xảy ra trong quá trình sản xuất nhôm.

b) Tính lượng quặng bauxite (chứa 80% Al₂O₃) và lượng than chì cần dùng để sản xuất 2,7 tấn nhôm. Giả sử hiệu suất chế biến quặng và quá trình điện phân là 100%; khí thoát ra tại anode gồm 10% O₂; 10% CO và 80% CO₂ về thể tích.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:777551

Phương pháp giải

a) Phương trình phản ứng điện phân nóng chảy Al₂O₃

b) Tính theo phương trình phản ứng.

Giải chi tiết

a) Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra trong quá trình sản xuất nhôm:

$2Al_{2}O_{3}\overset{dpnc}{\rightarrow}4Al + 3O_{2}$

$2C + O_{2}\overset{t^{o}}{\rightarrow}2CO$

$C + O_{2}\overset{t^{o}}{\rightarrow}CO_{2}$

b) $n_{Al} = \dfrac{2,7.10^{3}}{27} = 100(kmol)$

$2Al_{2}O_{3}\overset{dpnc}{\rightarrow}4Al + 3O_{2}$

50 ⟵ 100 ⟶ 75 (kmol)

⟹ Lượng Al₂O₃ cần dùng để sản xuất nhôm là:

$m_{Al_{2}O_{3}} = 50.102 = 5100(kg) = 5,1$(tấn)

⟹ m_quặng = $\dfrac{5,1}{80\%} = 6,375$(tấn)

Khí oxygen được sinh ra phản ứng với than (C) sinh ra khí CO và CO₂

$2C + O_{2}\overset{t^{o}}{\rightarrow}2CO$

2x ⟵ x ⟶ 2x (kmol)

$C + O_{2}\overset{t^{o}}{\rightarrow}CO_{2}$

y ⟶ y ⟶ y

⟹ Hỗn hợp khí thoát ra chứa 2x (kmol) CO (10%); y (kmol) CO₂ (80%) và z (kmol) O₂ dư (10%)

$\left. \left\{ \begin{array}{l} {x + y + z = 75} \\ {2x = z( = 10\%)} \\ {8z = y} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {2x = 7,895} \\ {z = 7,895} \\ {y = 63,158} \end{array} \right.(kmol) \right.$

⟹ $\left. n_{C} = 2x + y = 71,053(kmol)\Rightarrow m_{C} = 852,636(kg) \right.$

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.