Bài tập điều chế nhôm từ quặng boxit

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

Giải Sách Bài Tập Hóa Học 12 – Bài 29: Luyện tập: Tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm giúp HS giải bài tập, cung cấp cho các em một hệ thống kiến thức và hình thành thói quen học tập làm việc khoa học, làm nền tảng cho việc phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động:

A. Al2O3 được sinh ra khi nhiệt phân muối Al[NO3]3.

B. Al2O3 bị khử bởi co ở nhiệt độ cao.

C. Al2O3 tan được trong dung dịch NH3.

D. Al2O3 là oxit không tạo muối.

Lời giải:

A

A. Dung dịch NaOH dư.     B. Dung dịch AgNO3.

C. Dung dịch Na2SO4.     D. Dung dịch HCl.

Lời giải:

A

A. 24,3.     B. 42,3.

C. 25,3.     D. 25,7.

Lời giải:

A

A. 12,5%.     B. 60%.

C. 80%.     D. 90%.

Lời giải:

C

A. 3.    B. 2.     C. 5.     D. 7.

Lời giải:

B

Lời giải:

M: Al

B : AlCl3

Z : H2O

X : NH3

D : Al[OH]3

C: NaAlO2

E : Al2O3

a] Nhôm clorua ?

b] Natri aluminat ?

Lời giải:

a] Các chất có thể dùng là NH3, KOH, Na2CO3 :

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al[OH]3 ↓ + 3NH4Cl

AlCl3 + 3KOH [vừa đủ] → Al[OH]3↓ + 3KCl

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al[OH]3↓ + 3CO2↑+ 6NaCl

b] Các chất có thể dùng là CO2, HCl :

NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al[OH]3↓+ NaHCO3

NaAlO2 + HCl [vùa đủ] + H2O →Al[OH]3↓+ NaCl.

Lời giải:

2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O

Cô cạn dung dịch được tinh thể K2SO4 khan

Al2O3 + 3H2SO4 → Al2[SO4]3 + 3H2O

Cô cạn dung dịch thu được tinh thể Al2[SO4]3.18H2O

– Hoà tan 1 mol K2SO4 vào nước cất.

– Hoà tan 1 mol Al2[SO4]3.18H2O vào cốc nước cất khác.

– Đun nóng cả hai dung dịch, trộn 2 dung dịch với nhau rồi khuấy mạnh, sau đó để nguội, một thời gian thấy dung dịch bị vẩn đục, các tinh thể K2SO4.Al2[SO4]3.24H2O sẽ tách ra.

Lời giải:

Quặng boxit gồm chủ yếu là Al2O3, có lẫn các tạp chất là Fe2O3 và SiO2 [cát]. Việc tách Al2O3 nguyên chất ra khỏi các tạp chất dựa vào tính lưỡng tính của Al2O3.

– Nghiền nhỏ quặng rồi cho vào dung dịch NaOH loãng, nóng :

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

Lọc bỏ Fe2O3 và SiO2 không tan.

– Sục khí CO2 dư vào dung dịch NaAlO2 :

NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al[OH]3↓ + NaHCO3

Lọc lấy Al[OH]3 rồi nhiệt phân :

2Al[OH]3 to→ Al2O3 + 3H2O

Al2O3 [rắn] + HF [dd] + NaOH [dd] → Na3AlF6 [rắn] + H2O

Tính khối lượng mỗi chất ban đầu để sản xuất 1 kg criolit. Coi hiệu suất phản ứng đạt 100%.

Lời giải:

Al2O3 + 12HF + 6NaOH → 2Na3AlF6 + 9H2O

Ta có: 102     12.20     6. 40     2.210

0,248[kg]←0,5714[kg]←0,5714[kg]←1[kg]

→ 242,8 g Al2O3 ; 571,4 g HF ; 571,4 g NaOH.

Lời giải:

Không có khí thoát ra ⟹ sản phẩm khử là : NH4NO3.

Bảo toàn điện tích ta có: nAl.3 = nNH4NO3.8 ⟹ nNH4NO3= 0,03 [mol].

Dung dịch gồm : Al[NO3]3 : 0,08 mol và NH4NO3 : 0,03 mol

NH4NO3 + NaOH → NaNO3 + NH3↑ + H2O.

Al[NO3]3 + 3NaOH → Al[OH]3↓ + 3NaNO3.

NaOH + Al[OH]3 → NaAlO2 + 2H2O.

nNaOH = nNH4NO3 + 3.nAl[NO3]3 + n Al[OH]3 = + 3.0,08 + 0,08 = 0,35 [mol].

Lời giải:

PTHH của phản ứng nhiệt nhôm :

2Al + Fe2O3 to→ Al2O3 + 2Fe

Trường hợp Al hết:

Fe HCl→ H2

⟹ nFe = nH2 = 0,5 [mol] ⟹ mFe = 0,5.56 = 28 [g] > 26 [g]

[Loại vì mâu thuẫn định luật bảo toàn khối lượng].

Trường hợp Al dư :

Fe HCl→ H2; Al HCl→ 3/2H2

Gọi a, b lần lượt là số mol của Al và Fe2O3 ban đầu.

27a + 160b = 26,8 → a = 0,4 [mol]

2b + [a – 2b]. 1,5 = 0,5 b = 0,1 [mol]

Vậy mAl = 27.0,4 = 10,8 [g].

– Phần 1 : Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 0,336 lít H2 [đktc].

– Phần 2 : Cho tác dụng với dung dịch HC1 dư được 1,344 lít H2 [đktc]. Xác định công thức oxit sắt trong hỗn hợp bột X.

Lời giải:

– Phần 1 : Tác dụng với dung dịch NaOH → H2 nên Al dư.

Al NaOH→ 3/2H2

Phần 2 : Tác dụng với dung dịch HCl

Fe HCl→ H2; Al HCl→ 3/2H2

Từ thể tích H2 ta dễ dàng tính được :

nFe = 0,045 [mol] và nAl[dư] = 0,01 [mol].

Phản ứng nhiệt nhôm : 2yAl + 3FexOy ⟶ yAl2O3 + 3xFe

nAl ban đầu = 0,045.2x/3x + 0,01 = 0,03y/x + 0,01 mol

mhh = 27.[0,03y/x + 0,01] + 0,045[56x + 16y] = 9,66/2g

x/y = 3/4

Vây oxit sắt là Fe3O4

– Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng [dư] thấy thoát ra 8,96 lít H2 [đktc].

– Nếu cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH 2M thấy thoát ra 6,72 lít H2 [đktc] và lượng NaOH tối đa cho phản ứng là 200 ml, ngoài ra còn một phần chất rắn không tan.

Xác định kim loại R và phần trăm khối lượng Al2O3 trong hỗn hợp.

Lời giải:

Gọi a, b, c lần lượt là số mol của Al, Al2O3 và R.

Do thể tích 2 khí thoát ra khi tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng và NaOH khác nhau nên R đứng trước H2 [trong dãy điện hoá] nhưng không tác dụng với NaOH.

Khi tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng :

Al H2SO4→ 3/2 H2; R H2SO4→ H2

⟹ 1,5a + c = 0,4 [1]

Khi tác dụng với dung dịch NaOH :

2Al + 2NaOH + 2H20 → 2NaAlO2 + 3H2

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H20

nH2 = 1,5a = 0,3 [2]

nNaOH = a + 2b = 0,4

Từ [1] và [2] → a = 0,2 mol ; b = 0,1 mol và c = 0,1 mol.

Vậy mhh = 27.0,2 + 1O2.0,1 + R.0,1 = 18 ⟹ R = 24 [Mg].

=> Al2O3 = 0,1.1O2/18 . 100 = 56,67%

Hi quý vị. Bữa nay, mình xin góp chút kinh nghiệm cá nhân về mẹo vặt, kinh nghiệm không thể thiếu trong đời sống hằng ngày qua bài viết Quy Trình Sản Xuất Điều Chế Nhôm Từ Quặng Boxit, Sản Xuất Nhôm Từ Quặng Boxit

Quý độc giả vui lòng đọc nội dung này ở nơi không có tiếng ồn cá nhân để đạt hiệu quả tốt nhất Tránh xa toàn bộ các dòng thiết bị gây xao nhoãng trong các công việc đọc bài Bookmark lại bài viết vì mình sẽ update liên tiếp

admin 25/05/2020 News Comments Off on Quy trình sản xuất nhôm từ quặng bôxít 1,560 lượt xem

Quy trình sản xuất nhôm từ quặng bô xít

bauxit [có nguồn gốc từ tiếng Pháp bauxite / boksit /] là một loại quặng màu hồng, nâu nâu có nguồn gốc từ núi lửa được hình thành do quá trình phong hóa đá giàu nhôm hoặc do tích tụ từ các quặng đã có từ trước. Quặng bôxit phân bố chủ yếu ở các vành đai quanh xích đạo, đặc biệt là ở môi trường nhiệt đới.

Bạn đang xem: Sản xuất nhôm từ quặng bôxít

Từ bôxít có thể chiết xuất được alumin [Al2O3], nguyên liệu chính để nấu chảy nhôm trong lò điện phân, chiếm 95% lượng bôxit khai thác trên thế giới. Quặng nhôm này lấy tên từ ngôi làng Baux-de-Provence ở miền nam nước Pháp, nơi nó được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1821 bởi nhà địa chất học Pierre Berthier.

Quy trình sản xuất nhôm từ quặng bô xít

1. Nguyên tắc

– Khử ion Al3 + thành Al.

Al3 + + thứ 3 → Al

2. Phương pháp sản xuất nhôm

– Điện phân Al2O3 nóng chảy.

Tại sao không điện phân AlCl3 hoặc Al [OH] 3 nóng chảy? Bởi vì:

– AlCl3 là chất thăng hoa nên khi đun nóng đến nhiệt độ nhất định thì AlCl3 bay hơi hết.

– Al [OH] 3 không bền. Vì vậy, khi đun nóng

2Al [OH] 3 → Al2O3 + 3H2O

3. Nguyên liệu sản xuất nhôm

– Quặng bôxit Al2O3 có lẫn SiO2 và Fe2O3.

Xem Thêm: Để Học Tốt Toán Lớp 5 Giúp Bạn Khắc Sâu Và Ghi Nhớ Chương Trình Toán Lớp 5

4. Các bước điều chế

Làm sạch nguyên liệu:

2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O

2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O

NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al [OH] 3

NaOH + CO2 → NaHCO3

2Al [OH] 3 → Al2O3 + 3H2O

– Điện phân Al2O3 nóng chảy có mặt criolit Na3AlF6

– Vai trò của criolit Na3AlF6

+ Hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 20500C xuống 9000C.

Tăng khả năng dẫn điện do tạo ra nhiều ion hơn.

+ Nhôm tạo ra càng tinh khiết.

+ Tạo lớp bảo vệ không cho O2 phản ứng với Al nóng chảy.

2Al2O3 → 4Al + 3O2

5. Sơ đồ điện phân nóng chảy Al2O3.

Cathode [-]

Al2O3

Cực dương [+]

Al3 + + thứ 3 → Al 2O2- → O2 + thứ 4

Phương trình điện li là:

2Al2O3 → 4Al + 3O2

* Cần lưu ý: Ôxy tạo ra ở cực dương trong điều kiện như vậy sẽ phản ứng với cacbon trong điện cực gây ra sự ăn mòn cực dương.

C + O2 → CO2

CO2 + C → 2CO

Bauxite thường được sử dụng trong lò cao, lò nấu sắt / thép, xi măng, sản xuất nhôm, phễu đúc kim loại lỏng, bể dập nguyên liệu, lò nung, ngư lôi điện lò cao …

Thể loại: Chung

Chào cả nhà, mình là Duy, mình là một người sống tình cảm, yêu động vật và dành cực nhiều thời gian chăm sóc chó mèo. Hiện mình đồng thời là chủ của trang web duypets.com này. Với kinh nghiệm 25 năm yêu chó mèo và 3 năm chăm sóc các giống chó cảnh, mình tin những bài viết trên đây sẽ hữu ích cho các sen

Video liên quan

Chủ Đề