Câu 27THPTChuyên đề: Tính toán điện phân • Lớp 12Điều chế và tách kim loạiVận dụng#secondary:CHEM12.L3.METALS.EXTRACTION#curriculum:undetermined
Điện phân nóng chảy hỗn hợp gồm AlO (10\%) và cryolite (90\%) với anode là than cốc và cathode là than chì. Sau thời gian điện phân thu được 2,16 tấn Al tại cathode và hỗn hợp khí tại anode gồm CO (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. Tính khối lượng carbon (theo tấn) đã bị oxi hoá tại anode.
Điện phân nóng chảy hỗn hợp gồm AlO (10\%) và cryolite (90\%) với anode là than cốc và cathode là than chì. Sau thời gian điện phân thu được 2,16 tấn Al tại cathode và hỗn hợp khí tại anode gồm CO (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. Tính khối lượng carbon (theo tấn) đã bị oxi hoá tại anode.
Đáp án chính thức: 0,8
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Số mol Al: n_Al = 2,16 tấn / 27 = 0,08 triệu mol. Số mol electron tại cathode: Al³⁺ + 3e → Al nên n_e = 3 × 0,08 = 0,24 (triệu mol e). Tại anode, carbon bị oxi hoá thành CO₂ (C − 4e) và CO (C − 2e). Gọi số mol CO₂ = 4x, CO = x (tỉ lệ thể tích 80% : 20%). Bảo toàn electron: 4(4x) + 2x = 18x = 0,24 → x = 0,01333 triệu mol. Tổng carbon bị oxi hoá: n_C = 5x = 0,06667 triệu mol → m_C = 0,06667 × 12 = 0,8 tấn. Kết quả khớp đáp án nguồn 0,8.
Số mol Al: n_Al = 2,16 tấn / 27 = 0,08 triệu mol. Số mol electron tại cathode: Al³⁺ + 3e → Al nên n_e = 3 × 0,08 = 0,24 (triệu mol e). Tại anode, carbon bị oxi hoá thành CO₂ (C − 4e) và CO (C − 2e). Gọi số mol CO₂ = 4x, CO = x (tỉ lệ thể tích 80% : 20%). Bảo toàn electron: 4(4x) + 2x = 18x = 0,24 → x = 0,01333 triệu mol. Tổng carbon bị oxi hoá: n_C = 5x = 0,06667 triệu mol → m_C = 0,06667 × 12 = 0,8 tấn. Kết quả khớp đáp án nguồn 0,8.