(AI giải đề cho tôi)
Câu 3 (điện phân nhôm Hall-Héroult):
a) ĐÚNG. Tại cathode (cực âm) xảy ra quá trình khử: Al^{3+} + 3e → Al. Đây là bản chất của điện phân điều chế nhôm.
b) SAI. Cryolite (Na_3AlF_6) nóng chảy là chất điện li, các ion của nó cũng tham gia dẫn điện và bị điện phân/tiêu hao một phần trong thùng điện phân (thực tế cần bổ sung ~50 kg cryolite cho 1 tấn Al), nên khẳng định 'không bị điện phân' là sai.
c) SAI. Tính trực tiếp theo định luật Faraday với m_Al = 1000 g, U = 5 V: n_Al = 1000/27 ≈ 37,04 mol, n_e = 3 × 37,04 ≈ 111,1 mol. Điện năng A = U·Q = 5 × 111,1 × 96485 ≈ 5,36·10^7 J ≈ 14,9 kWh (khoảng 15 kWh, không phải 16 kWh). Lưu ý: công thức in trong đề có mẫu số '9.3,6.10^6' (đúng như bản in trên trang 46, có thể là lỗi in của 9,36·10^6 hoặc 3,24·10^7); nếu áp mẫu số 9,36·10^6 cho ~51,5 kWh, nếu mẫu số vật lí đúng 3,24·10^7 cho ~14,9 kWh — cả hai cách đều cho giá trị khác 16 kWh, nên kết luận ý c) sai không đổi.
d) ĐÚNG. Tại anode (cực dương, làm bằng than cốc), ion O^{2-} bị oxi hoá và kết hợp với điện cực carbon: 2O^{2-} + C − 4e → CO_2. Khí thoát ra ở anode chủ yếu là CO_2 (anode than cốc bị tiêu hao, cần bổ sung ~400 kg than cốc cho 1 tấn Al).
a) (AI giải đề cho tôi)
Tại cathode xảy ra quá trình khử cation Al^{3+}: Al^{3+} + 3e → Al.
b) (AI giải đề cho tôi)
Cryolite là chất điện li nóng chảy, các ion của nó tham gia dẫn điện và bị điện phân/tiêu hao một phần (cần bổ sung ~50 kg cho 1 tấn Al), nên không phải 'không bị điện phân'.
c) (AI giải đề cho tôi)
Với m = 1000 g Al, U = 5 V: n_e = 3·(1000/27) ≈ 111,1 mol; A = U·Q = 5·111,1·96485 ≈ 5,36·10^7 J ≈ 14,9 kWh ≈ 15 kWh ≠ 16 kWh. Vậy ý c) sai (kết luận không phụ thuộc vào cách đọc mẫu số của công thức in trong đề).
d) (AI giải đề cho tôi)
Anode bằng than cốc: 2O^{2-} + C − 4e → CO_2, khí thoát ra chủ yếu là CO_2.
