Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng cách điện phân nóng chảy hỗn hợp aluminium oxide (Al2O3) và cryolite (Na3AlF6) trong thùng điện phân với các điện cực làm bằng than chì cho ở hình dưới đây.
a. Cryolite có vai trò làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 và tăng độ dẫn điện của hỗn hợp điện phân.
b. Nếu sử dụng 5,1 tấn Al2O3 với hiệu suất chuyển hóa thành Al là 80% thì lượng nhôm sinh ra sản xuất được 400 m nhôm cuộn có chiều rộng 1 m và chiều dày 2,0 mm. Biết khối lượng riêng của nhôm là 2,7 g/cm³.
c. Ở anode xảy ra quá trình 2O2- → O2 + 4e vì vậy ở anode khí thoát ra chỉ có O2.
d. Ở cathode xảy ra quá trình Al3+ + 3e → Al và nhôm được tháo ra ở phía dưới nhằm tránh tiếp xúc với oxygen.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng
(b) Đúng:
mAl sản xuất được = 5,1.80%.2.27/102 = 2,16 tấn
Lượng nhôm trên sản xuất được x cm nhôm cuộn rộng 100 cm và dày 0,2 cm.
—> 2,7.x.100.0,2 = 2,16.10^6 —> x = 40000 cm = 400 m
(c) Sai, tại anode: 2O2- → O2 + 4e
Khí O2 thoát ra đốt cháy anode bằng than chì nên khí thoát ra là hỗn hợp CO2, CO, O2:
C + O2 —> CO2
C + CO2 —> 2CO
(d) Đúng, nhôm nóng chảy nặng hơn nên chìm xuống và được tháo ra từ đáy bình điện phân.
