Điện phân nóng chảy hỗn hợp Al2O3 và Na3AlF6 (criolit) với anot làm bằng than chì và catot làm bằng thép. Sau một thời gian tại catot sinh ra 8,1 kg Al và tại anot thấy thoát ra V m3 hỗn hợp khí (đo ở 819oC và áp suất 1 atm) gồm CO2 60%, CO 20% và O2 20% (theo thể tích). Giá trị của V tương ứng là
Trả lời bởi giáo viên
nAl = 0,3 (kmol)
=> nkhí = x (kmol) $ \to \left\{ \begin{array}{l}{n_{C{O_2}}} = 0,6{\rm{x}}\\{n_{CO}} = 0,2{\rm{x}}\\{n_{{O_2}du}} = 0,2{\rm{x}}\end{array} \right.$
C + O2 $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ CO2
0,6x ← 0,6x
2C + O2 $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ 2CO
0,1x ← 0,2x
=> nO2 dư = nO2 sinh ra ở anot – nO2 pứ
=> 0,225 – (0,6x + 0,1x) = 0,2x => x = 0,25 (kmol)
=> $V=\frac{n.R.T}{p}=\frac{0,25.0,082.(819+273)}{1}=22,4\,{{m}^{3}}$
Hướng dẫn giải:
Catot: Thu được Al
Anot: Thu được CO, CO2 (vì O2 tác dụng với điện cực làm bằng than chì)
Viết phương trình điện phân, từ mol Al => nO2
Viết PTHH của điện cực (làm bằng C) với O2, tính toán theo PTHH