điện phân nóng chảy Al2O3 với anode bằng than chì(hiệu suất 100%) thu được m kg Al ở cathode và 12,395m3(đkc) hỗn hộ khí X có tỉ khối so với h2=16. biết khối lượng anode giảm 4,8kg. tính giá trị m

Phép điện phân nóng chảy Al2O3 có thể được mô tả bằng phương trình sau:

2Al2O3 (l) → 4Al (l) + 3O2 (g)

Từ phương trình điện phân trên, ta thấy rằng 2 mol Al2O3 tạo ra 4 mol Al và 3 mol O2.

Trọng lượng mol của Al là 27 g/mol, nên 4 mol Al sẽ có khối lượng là:

4 * 27 = 108 g

Đối với 2 mol Al2O3:

Trọng lượng mol của Al2O3 là (2 27 + 3 16) g/mol = 102 g/mol.

Vậy 2 mol Al2O3 (204 g) sẽ sản xuất ra 4 mol Al (108 g) và 3 mol O2 (dựa theo lý thuyết).

Khối lượng anode giảm 4,8 kg do oxi được sinh ra ở anot.

Biết rằng tỷ khối của khí O2 so với H2 là 16, có thể dễ dàng tính được tỷ khối của O2:

Tỷ khối của O2 = 32/2 = 16 (Vì H2 có khối lượng 2 g/mol)

Mỗi mol O2 sẽ có khối lượng là 32 g, từ đó chúng ta có thể quy đổi thể tích khí O2 sang moles:

Thể tích O2 sinh ra (đkc) là 12,395 m3.

1 mol khí lý tưởng ở đkc có thể tích khoảng 22,4 L (0,0224 m3), do đó:

Số mol O2 = (12,395 m3) / (0,0224 m3/mol) ≈ 553,125 mol O2.

Vì tỉ lệ giữa O2 và Al là 3:4 từ phản ứng điện phân, chúng ta có thể tính số mol Al sản xuất:

Số mol Al = (4/3) số mol O2 = (4/3) 553,125 mol ≈ 741,500 mol Al.

Khối lượng Al thu được là:

Khối lượng Al = số mol Al khối lượng mol Al = 741,500 mol 27 g/mol ≈ 20000 kg.

Cuối cùng, để tìm giá trị m, chúng ta đã giả định rằng m kg Al thu được. Vì vậy, giá trị m = 20 kg.