Trong công nghiệp, nhôm (aluminium) được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy AlO với điện cực than chì và có mặt cryolite. Nguyên liệu của quá trình điện phân là quặng bauxite có chứa 80% AlO.2HO về khối lượng, tạp chất còn lại không chứa nhôm.
Trong quá trình sản xuất, khi điện phân hết x tấn quặng bauxite nói trên thì tiêu tốn y tấn than chì ở anode (do bị oxi hóa bởi khí O). Tỉ lệ của x/y là bao nhiêu? Biết rằng, chỉ có 90% AlO bị điện phân và hỗn hợp khí thoát ra chỉ có CO và CO với tỉ lệ thể tích là 2:3. *(Chỉ được làm tròn ở phép tính cuối cùng và kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).*
Trong công nghiệp, nhôm (aluminium) được sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy AlO với điện cực than chì và có mặt cryolite. Nguyên liệu của quá trình điện phân là quặng bauxite có chứa 80% AlO.2HO về khối lượng, tạp chất còn lại không chứa nhôm.
Trong quá trình sản xuất, khi điện phân hết x tấn quặng bauxite nói trên thì tiêu tốn y tấn than chì ở anode (do bị oxi hóa bởi khí O). Tỉ lệ của x/y là bao nhiêu? Biết rằng, chỉ có 90% AlO bị điện phân và hỗn hợp khí thoát ra chỉ có CO và CO với tỉ lệ thể tích là 2:3. *(Chỉ được làm tròn ở phép tính cuối cùng và kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).*
Trong quá trình sản xuất, khi điện phân hết x tấn quặng bauxite nói trên thì tiêu tốn y tấn than chì ở anode (do bị oxi hóa bởi khí O). Tỉ lệ của x/y là bao nhiêu? Biết rằng, chỉ có 90% AlO bị điện phân và hỗn hợp khí thoát ra chỉ có CO và CO với tỉ lệ thể tích là 2:3. *(Chỉ được làm tròn ở phép tính cuối cùng và kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).*
Đáp án chính thức: 8,52
Hướng dẫn giải chi tiết
Gọi khối lượng quặng là x tấn. Khối lượng trong quặng là 0,8x tấn. g/mol. Trong 1 mol có 1 mol . Số mol tương ứng với x tấn quặng: . Chỉ có 90\% bị điện phân: n = 0,9 . 0,8x : 138. Khi điện phân 1 mol , oxygen tạo ra ở anode tương ứng với 3 mol nguyên tử O. Hỗn hợp khí thoát ra gồm CO và CO theo tỉ lệ thể tích 2 : 3. Đặt n(CO) = 2k, n(CO) = 3k. Số mol nguyên tử O trong hỗn hợp khí: 2k.1 + 3k.2 = 8k. Vì 1 mol tạo ra 3 mol nguyên tử O nên 8k = 3 => k = 3/8. Số mol carbon bị tiêu tốn: n(C) = 2k + 3k = 5k = 15/8 mol. Vậy 1 mol điện phân tiêu tốn 15/8 mol C; m(C) = 15/8 . 12 = 22,5 g. Với x tấn quặng: y = 0,9 . 0,8x : 138 . 22,5. Suy ra y/x = 0,9 . 0,8 . 22,5 : 138 = 0,11739. Do đó x/y = 1 : 0,11739 ≈ 8,52.