Trong công nghiệp, aluminium (nhôm) được sản xuất từ quặng bauxite (có thành phần chính là Al₂O₃.2H₂O) theo hai giai đoạn chính:

Giai đoạn 1: Tinh chế quặng bauxite.

Giai đoạn 2: Điện phân Al₂O₃ nóng chảy.

Trong quá trình sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân nóng chảy aluminium oxide, điện cực dương bằng than chì bị ăn mòn liên tục do phản ứng giữa carbon và oxygen tạo thành hỗn hợp khí O₂, CO, CO₂. Giả sử các khí trong hỗn hợp trên có tỉ lệ mol bằng nhau, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Để sản xuất được 2,7 kg nhôm thì khối lượng than chì bị tiêu hao do phản ứng oxi hoá là x gam. Giá trị của x là bao nhiêu? (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến số nguyên).

Đáp án:

Đáp án: 42.

Ta có: C₃H₈ (g) + 5O₂ (g) → 3CO₂ (g) + 4H₂O (g)

hay $\begin{array}{l} \hspace{2em} \mathrm{H} \hspace{1em} \mathrm{H} \hspace{1em} \mathrm{H} \\ \mathrm{H}-\mathop{\mathrm{C}}\limits_|^|-\mathop{\mathrm{C}}\limits_|^|-\mathop{\mathrm{C}}\limits_|^|-\mathrm{H} \\ \hspace{2em} \mathrm{H} \hspace{1em} \mathrm{H} \hspace{1em} \mathrm{H} \end{array}$ + 5O=O → 3O=C=O + 4H – O – H (1)

$\Delta_{\mathrm{r}}\mathrm{H}_{298}^{\mathrm{o}}(1)=[2.346+8.418+5.494]-[3.2.732+4.2.459]=-1558\mathrm{kJ.}$

Ta có: C₄H₁₀(g) + 6,5O₂(g) → 4CO₂(g) + 5H₂O(g)

hay $\begin{array}{l} \hspace{2em} \mathrm{H} \hspace{1em} \mathrm{H} \hspace{1em} \mathrm{H} \hspace{1.5em} \mathrm{H} \\ \mathrm{H}-\mathop{\mathrm{C}}\limits_|^|-\mathop{\mathrm{C}}\limits_|^|-\mathop{\mathrm{C}}\limits_|^|-\mathop{\mathrm{C}}\limits_|^|-\mathrm{H} \\ \hspace{2em} \mathrm{H} \hspace{1em} \mathrm{H} \hspace{1em} \mathrm{H} \hspace{1.5em} \mathrm{H} \end{array}$ + 6,5O=O → 4O=C=O + 5H –O–H (2)

$\Delta_{\mathrm{r}}\mathrm{H}_{298}^{\mathrm{o}}(2)=[3.346+10.418+6{,}5.494]-[4.2.732+5.2.459]=-2017\mathrm{kJ.}$

$\begin{cases} \mathrm{n}_{\mathrm{C}_3\mathrm{H}_8}=\mathrm{xmol} \\ \mathrm{n}_{\mathrm{C}_4\mathrm{H}_{10}}=2\mathrm{xmol} \end{cases}\Rightarrow\mathrm{m}_{\mathrm{hh}}=44\mathrm{x}+58.2\mathrm{x}=12000\Rightarrow\mathrm{x}=75\mathrm{mol}$

$\Rightarrow$ Q_tỏa = 75.1558 + 2.75.2017 = 419400 kJ.

$\Rightarrow$ Số ngày sử dụng hết bình gas = $\frac{419400}{10000}=41{,}94\approx42$ngày. -

Đáp án đúng là:

a) Sai.

$\mathrm{V}_{\mathrm{TB(NaOH)}}=\frac{25{,}1+24{,}9+25}{3}=25\mathrm{mL}$

PTHH: CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

Ta có: $\mathrm{n}_{\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}}=\mathrm{n}_{\mathrm{NaOH}}\Rightarrow\mathrm{C}_{\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}}.\mathrm{V}_{\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}}=\mathrm{C}_{\mathrm{NaOH}}.\mathrm{V}_{\mathrm{NaOH}}\Rightarrow\mathrm{C}_{\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}}=\frac{25.0{,}02}{10}=0{,}05\mathrm{M.}$

Vì dung dịch CH₃COOH đem đi chuẩn độ đã được pha loãng 10 lần so với mẫu giấm ăn ban đầu $\Rightarrow$ nồng độ mol của CH₃COOH trong mẫu giấm ăn là 0,5 M.

b) Đúng.

Phải tráng burette bằng NaOH 0,02 M sau cùng để tránh sai số nồng độ NaOH 0,02 M, nếu tráng bằng nước cất rồi rót NaOH 0,02 M luôn thì lượng nước cất trong burette sẽ làm giảm nồng độ NaOH

c) Sai. Thể tích NaOH đã phản ứng xác định dựa vào thể tích NaOH còn lại trong burette nên giọt treo ở đầu dưới burette nằm ngoài burette không ảnh hưởng đến kết quả (đã được tính trong 24,9 mL).

d) Sai. Nếu tráng bằng giấm ăn sau đó rót giấm ăn vào sẽ làm tăng thể tích giấm ăn ban đầu từ đó xác định sai nồng độ $\Rightarrow$ Cần tráng nước cất sau đó rót giấm ăn vào luôn.