Câu hỏi:
29/08/2024 160Trong công nghiệp, nhôm được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy hỗn hợp alumina (Al2O3) và cryolite (Na3AlF6) còn gọi là quy trình Hall-Héroult: 2Al2O3(l) → 4Al(l) + 3O2(g) như hình dưới đây. Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp alumina và cryolite khoảng 950oC, thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của alumina (> 2 000oC); ngoài ra, cryolite còn làm tăng độ dẫn điện của hỗn hợp nóng chảy. Trong quá trình điện phân, cực dương làm bằng graphite bị ăn mòn và liên tục bị nhúng xuống bể điện phân. Sau một thời gian, các thanh graphite này sẽ được thay mới.
Mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai?
(a). Nhôm kim loại được tách ra tại cathode.
(b). Cryolite được thêm vào bể điện phân giúp tiết kiệm được năng lượng, giảm chi phí sản xuất.
(c). Bên cạnh nhôm, oxygen tinh khiết cũng thu được trực tiếp từ quy trình này.
(d). Vì anode và cathode đều làm bằng graphite, nên nếu đổi chiều dòng điện (anode trở thành cathode và ngược lại) thì quy trình điện phân vẫn xảy ra bình thường.
Sách mới 2k7: 30 đề đánh giá năng lực DHQG Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh, BKHN 2025 mới nhất (600 trang - chỉ từ 160k).
Quảng cáo
Trả lời:
a. Đúng. Tại cathode (-): Al3+(l) + 3e → Al(l), theo hình vẽ, lớp nhôm nóng chảy thu được tại cực âm (phần đáy của bể điện phân).
b. Đúng. Cryolite làm giảm sâu nhiệt độ nóng chảy, từ đó giảm lượng năng lượng cần cung cấp để nấu chảy hỗn hợp. Ngoài ra, việc tăng độ dẫn điện còn làm tăng hiệu suất của quá trình điện phân. Do đó, làm giảm chi phí sản xuất.
c. Sai. Tại anode, graphite bị ăn mòn do phản ứng với oxygen tạo thành các oxide của carbon thoát ra cùng với oxygen.
C(s) + O2(g) → CO2(g)
C(s) + CO2(g) → 2CO(g)
d. Sai. Việc thiết kế cathode bên dưới bể điện phân giúp nhôm nóng chảy sinh ra ở đáy bể tráng tiếp xúc với oxygen trong không khí, ngoài ra tỉ trọng của nhôm lỏng lớn hơn hỗn hợp điện phân giúp nhôm lỏng chìm xuống đáy bể, không ảnh hưởng đến quá trình điện phân. Anode ở phía trên dễ dàng nhúng xuống bể liên tục khi bị ăn mòn (việc này gần như không thể thực hiện nếu đặt anode ở đáy bể). Bên cạnh đó, nếu anode ở đáy bể, các khi sinh ra tại anode sẽ thoát vào hỗn hợp lỏng, ảnh hưởng đến quá trình điện phân.
Đã bán 152
Đã bán 114
Đã bán 132
Đã bán 47
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Trong vỏ Trái Đất, những kim loại nào sau đây tồn tại chủ yếu dưới dạng đơn chất.
A. Ag, Au.
B. Zn, Fe.
C. Mg, Al.
D. Na, Ba.
Câu 2:
Trong tự nhiên, nguyên tố kim loại có thể được tìm thấy ở đâu?
(1) Nước ngầm. (2) Nước biển.
(3) Đất đá. (4) Cây xanh có hoa.
A. (1), (2) và (3).
B. (2) và (3).
C. (1) và (3).
D. (1), (2), (3) và (4).
Câu 3:
Với quá trình tách natri (sodium) bằng phương pháp điện phân sodium chloride nóng chảy, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Tại anode xảy ra quá trình khử ion Na+.
B. Tại cathode xảy ra quá trình khử ion Cl-.
C. Tại cathode xảy ra quá trình khử ion Na+.
D. Tại anode xảy ra quá trình khử ion Cl-.
Câu 4:
Nguyên tắc tách kim loại ra khỏi hợp chất của chúng là
A. khử ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử.
B. oxi hoá ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử.
C. hoà tan các khoáng vật có trong quặng để thu được kim loại.
D. dựa trên tính chất của kim loại như từ tính, khối lượng riêng lớn để tách chúng ra khỏi quặng.
Câu 5:
Trong phản ứng tách kim loại từ ZnO bằng C theo phương pháp nhiệt luyện, kẽm sinh ra ở thể nào? Vì sao?
Câu 6:
Cho các kim loại Ag, Al, Cu, Fe, Mg, Na, Sn, Zn. Tìm hiểu và sắp xếp các kim loại trên vào ô tương ứng với phương pháp phù hợp để tách chúng ra khỏi hợp chất.
|
Phương pháp |
Kim loại |
|
Nhiệt luyện |
…..?...... |
|
Thuỷ luyện |
……?....... |
|
Điện phân nóng chảy |
……?....... |
về câu hỏi!