Trong công nghiệp, kim loại magnesium (Mg) được sản xuất từ carnalite (công thức hóa học là KCl.MgCl2.6H2O) bằng phương pháp điện phân nóng chảy. Trước khi điện phân, carnalite được nung nóng để loại bỏ bớt hơi nước. Khi điện phân nóng chảy, KCl có tác dụng hạ nhiệt độ nóng chảy của MgCl2 giúp giảm chi phí sản xuất. Sơ đồ thiết bị mô tả quá trình điện phân như sau:

Câu 1.
a) Khí trơ được sử dụng trong quá trình điện phân trên là khí oxygen.
b) Nếu sử dụng điện cực dương bằng sắt, điện cực đó sẽ bị phá hủy do hiện tượng ăn mòn hóa học.
c) Bằng phương pháp trên, từ 1,0 tấn carnalite (chỉ chứa KCl.MgCl2.6H2O) thu được 82 kg kim loại magnesium khi hiệu suất của quá trình sản xuất đạt 95% (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
d) Khối lượng riêng của kim loại Mg nóng chảy thấp hơn so với hỗn hợp MgCl2, KCl nóng chảy.
Câu 2. Cho các phát biểu sau:
(a) Tại cathode xảy ra quá trình: Mg2+ + 2e → Mg.
(b) Tại anode xảy ra quá trình: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e.
(c) Khí trơ được sử dụng trong quá trình điện phân trên là khí nitrogen.
(d) Khối lượng riêng của kim loại Mg nóng chảy nhỏ hơn khối lượng riêng của hỗn hợp MgCl2 và KCl nóng chảy.
(e) Bằng phương pháp trên, nếu dùng 1 tấn quặng carnalite (chứa 43% KCl.MgCl2.6H2O về khối lượng, còn lại là tạp chất không chứa magnesium) với hiệu suất cả quá trình sản xuất là 75% thì thu được 27,9 kg magnesium. (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười)
Số phát biểu đúng là
A. 5. B. 3. C. 4. D. 2.
Câu trả lời tốt nhất
Câu 1.
(a) Sai, O2 không phải khí trơ. Khí trơ được sử dụng là Ar, đây là khí hiếm sẵn có và rẻ hơn cả, các khí trơ khác cũng dùng được nhưng giá thành cao vì hiếm.
(b) Đúng, cực dương thoát khí Cl2, nếu cực dương làm bằng Fe thì cực dương sẽ bị ăn mòn hóa học.
(c) Đúng
mMg = 1000.95%.24/277,5 = 82 kg
(d) Đúng, khối lượng riêng của kim loại Mg nóng chảy thấp hơn so với hỗn hợp MgCl2, KCl nóng chảy nên Mg nóng chảy nổi lên trên.
Câu 2.
(a) Đúng
(b) Sai, tại anode: 2Cl- —> Cl2 + 2e. Nước trong quặng đã bay hơi khi quặng nóng chảy.
(c) Sai, nitrogen không trơ ở nhiệt độ cao, dễ dàng tác dụng với Mg tạo Mg3N2. Khí trơ thường được sử dụng là Ar.
(d) Đúng, Mg nóng chảy nhẹ hơn hỗn hợp MgCl2 và KCl nóng chảy, vì vậy Mg nóng chảy nổi lên trên.
(e) Đúng: mMg = 24.1000.43%.75%/277,5 = 27,9 kg
