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

Câu hỏi số 780031:

Vận dụng

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 (Al₂O₃được 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:

A diagram of a structure

Description automatically generated

Sau một thời gian điện phân thu được 4,32 tấn Al tại cathode và hỗn hợp khí tại anode gồm CO₂ (chiếm 80% theo thể tích) và CO (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: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:780031

Phương pháp giải

Phần trăm thể tích khí CO và CO₂ lần lượt là 20% và 80% $\left. \rightarrow\text{n}_{\text{CO}_{2}} = 4\text{n}_{\text{CO}} \right.$

Phương trình hóa học:

$(1)\ 2\text{Al}_{2}\text{O}_{3} + 3\text{C}\overset{\text{t}^{o}}{\rightarrow}4\text{Al} + 3\text{CO}_{2}$

$(2)\text{~Al}_{2}\text{O}_{3} + 3\text{C}\overset{\text{t}^{o}}{\rightarrow}2\text{Al~+~3CO}$

Ta có: $\left. n_{Al} = \dfrac{4}{3}n_{CO_{2}} + \dfrac{2}{3}n_{CO}\rightarrow n_{CO} \right.$

$\left. \rightarrow\text{n}_{\text{CO}_{2}} = 4\text{n}_{\text{CO}} \right.$

Bảo toàn nguyên tố C: $\left. n_{C} = n_{CO} + n_{CO_{2}}\rightarrow m_{C} \right.$

Giải chi tiết

Phần trăm thể tích khí CO và CO₂ lần lượt là 20% và 80%.

Gọi số mol của CO là x (mol) $\rightarrow$ số mol của CO₂ là 4x (mol).

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l} {(1)\ 2\text{Al}_{2}\text{O}_{3} + 3\text{C}\overset{\text{t}^{o}}{\rightarrow}4\text{Al} + 3\text{CO}_{2}} \\ \left. \text{~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~4x~~}\leftarrow\ \dfrac{16}{3}\text{x~}\leftarrow 4\text{x} \right. \end{array}$

$\begin{array}{l} {(2)\text{~Al}_{2}\text{O}_{3} + 3\text{C}\overset{\text{t}^{o}}{\rightarrow}2\text{Al~+~3CO}} \\ \left. \text{~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~x~~~~~~~~}\leftarrow\dfrac{2}{3}\text{x~~}\leftarrow\text{x} \right. \end{array}$

$\text{n}_{\text{Al}} = \dfrac{\text{m}}{\text{M}} = \dfrac{4,32.10^{6}}{27} = = 16.10^{4}(\text{mol)}$

Ta có: $\text{n}_{\text{Al}} = \dfrac{16}{3}\text{x} + \dfrac{2}{3}\text{x} = \dfrac{18}{3}\text{x} = 16.10^{4}\text{~(mol)}$

$\left. \rightarrow\text{x} = \dfrac{8}{3}.10^{4}\text{~(mol)} = \text{n}_{\text{CO}} \right.$

$\left. \rightarrow\text{n}_{\text{CO}_{2}} = 4\text{n}_{\text{CO}} = \dfrac{32}{3}.10^{4}\text{~(mol)} \right.$

Bảo toàn nguyên tố C: $\text{n}_{\text{C}} = \text{n}_{\text{CO}} + \text{n}_{\text{CO}_{2}} = \dfrac{40}{3}\text{.10}^{4}\text{~(mol)}$

$\left. \rightarrow\text{m}_{\text{C}} = \dfrac{40}{3}.10^{4}.12 \right.$ = 160.10⁴ (kg) = 1,6 (tấn)

Đáp án cần chọn là: D

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.