Химия

8 класс
Вопрос
Пользуясь учебниками и соответствующей дополнительной литературой, ознакомьтесь с технологией производства алюминия. На основе найденных сведений напишите уравнения реакций, ведущих к получению $Al_2O_3$, если сырьем являются боксит, гашеная известь, сода. Вычислите теоретический расход боксита на 1 т $Аl_2O_3$ (если боксит содержит 35% примесей), а также расход электродной массы с 80%-ным содержанием углерода на 1 т выделенного в процессе электролиза алюминия. Известно, что при выделении на катоде 2 г-атомов алюминия одновременно образуется 3/2 моль СО и 3/4 моль $CO_2$.
Ответ


Получение щелочи:

$CaO + H_2O = Ca(OH)_2$,
$Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 = 2NaOH + CaCO_3 \downarrow$.

Выщелачивание: $Al_2O_3 \cdot 3H_2O + 2NaOH = 2Na [Al(OH)_4]$.
Гидролиз: $2NaAl (OH)_4 + CO_2 = Na_2CO_3 + 2Al(OH)_3 \downarrow + H_2O$.
Кальцинация: $2 Al(OH) \overset {t^{\circ}}{=} 3Al_2O_3 + 3H_2O$.

Количество чистого $Al_2O_3 \cdot 3 H_2O$, содержащегося в минерале, составляет 65 %. На 1 т $Al_2O_3$ приходится

$\frac {156 \: т \cdot 100 \: т}{102 \: т} = 1,53$ т $Al_2O_3 \cdot 3H_2O$,

расход сырья на 1 т $Al_2O_3$ равен

$x = \frac {1,53 \cdot 100}{65} = 2,353$ т.

Общее количество молей атомов $C$ в $CO$ и $CO_2$ равно 2,25, что соответствует 27 г углерода. Количество углерода, израсходованного на производство 1 т алюминия, равно

$x = \frac{27 т \cdot 1 т}{54 т} = 0,5$ т.

Количество анодной массы, израсходованной на получение 1 т алюминия, составляет

$x = \frac{0,5 \cdot 100}{80} = 0,625$ т.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

На воздухе прокалили смесь нитрата кадмия и металлического кадмия. Масса продуктов реакции после охлаждения была равна массе исходной смеси. Вычислить процентное содержание исходной смеси.
8 класс Химия Средняя
Сколько граммов воды и кристаллической соды необходимо взять для приготовления такого количества насыщенного при $32 ^{ \circ }C$ раствора, из которого при охлаждении до $0 ^{ \circ }C$ выделится 20 г кристаллической соды? Растворимость кристаллической соды при 0 и $32 ^{ \circ }C$ соответственно равна 6,4 и 30,8 г на 100 г раствора.
8 класс Химия Средняя
Могут ли реагировать между собой бинарные водородные соединения? Дайте обоснованный ответ. Приведите уравнения возможных реакций на примере водородных соединений элементов второго и третьего периодов Периодической системы.
8 класс Химия Средняя
Определите массу железа и титана, которые можно получить из руды массой 300 кг, содержащей магнетит $Fe_{3}O_{4}$ (массовая доля 55 %), ильменит $FeTiO_{3}$ (массовая доля 15 %) и другие вещества, не содержащие железо и титан.
8 класс Химия Средняя
К раствору, содержащему смесь хлорида железа (III) и серной кислоты, сначала добавили избыток гидроксида калия, а затем - нитрата бария. Какие ионы остались в растворе? Напишите уравнения реакций.
8 класс Химия Средняя
При пропускании смеси пропана и ацетилена через склянку с бромной водой масса склянки увеличилась на 1,3 г. При полном сгорании такого же количества исходной смеси углеводородов выделилось 14 л (н.у.) оксида углерода (IV). Определите массовую долю проспана в исходной смеси.
8 класс Химия Средняя
Какие вещества могут образоваться, если металлический литий оставить на воздухе? Написать возможные уравнения происходящих реакций.
8 класс Химия Средняя
Некоторый альдегид $Б$ является следующим за альдегидом $А$ в гомологическом ряду альдегидов. 19 г альдегида $Б$ добавляется к 100 г водного раствора альдегида $А$ с массовой долей последнего 23%. Добавление аммиачного раствора $AgNO_3$ к 2 г раствора альдегидов вызывает выделение 4,35 г серебра. Определите расчетным путем, о каких альдегидах идет речь и изобразите их структурные формулы.
8 класс Химия Средняя
Навеску смеси порошкообразных хрома и марганца обработали хлором без нагревания, масса навески при этом увеличилась на 2,13 г. Полученную смесь растворили в воде. Нерастворившийся твердыш остаток отделили и обработали при нагревании концентрированной серной кислотой. Выделившийся газ был поглощен 60 мл 0,2 М раствора перманганата калия. Вычислите массу исходной навески.
8 класс Химия Средняя
Пользуясь учебниками и соответствующей дополнительной литературой, ознакомьтесь с технологией производства алюминия. На основе найденных сведений напишите уравнения реакций, ведущих к получению $Al_2O_3$, если сырьем являются боксит, гашеная известь, сода. Вычислите теоретический расход боксита на 1 т $Аl_2O_3$ (если боксит содержит 35% примесей), а также расход электродной массы с 80%-ным содержанием углерода на 1 т выделенного в процессе электролиза алюминия. Известно, что при выделении на катоде 2 г-атомов алюминия одновременно образуется 3/2 моль СО и 3/4 моль $CO_2$.
8 класс Химия Средняя