Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ quặng bauxite, có thành phần chính là Al2O3. Quặng bauxite sau khi được làm sạch tạp chất, đem điện phân nóng chảy hỗn hợp Al2O3 và cryolite trong bể điện phân, sản phẩm thu được ở cực dương là khí oxygen, ở cực âm là nhôm.
a. Tại sao không điện phân nóng chảy Al(OH)3 hay AlCl3 để sản xuất nhôm?
b. Tại sao cực âm gần như không tiêu hao trong quá trình điện phân, còn cực dương bị hao mòn dần và phải được thay thế thường xuyên?
Câu trả lời tốt nhất
(a) Al(OH)3 kém bền nhiệt, bị phân hủy trước khi nóng chảy: Al(OH)3 —> Al2O3 + H2O
Hơi H2O có thể phản ứng với các điện cực bằng than chì. Vì vậy không thể điện phân nóng chảy Al(OH)3, sẽ có khâu nhiệt phân riêng rồi mới lấy Al2O3 đem điện phân nóng chảy.
AlCl3 dễ thăng hoa khi đun nóng (rắn chuyển thành khí mà không thông qua lỏng), vì vậy cũng không thể điện phân nóng chảy AlCl3.
(b)
Tại cực âm: Al3+ + 3e —> Al
Al nóng chảy không phản ứng với C nên cực âm gần như không bị hao mòn.
Tại cực dương: 2O2- —> O2 + 4e
O2 đốt cháy cực dương: C + O2 —> CO2
C + CO2 —> CO
Vì vậy cực dương bị hao mòn dần và phải được thay thế thường xuyên.
