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 Al2O3, если сырьем являются боксит, гашеная известь, сода.
Вычислите теоретический расход боксита на 1 т Аl2O3 (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 CO2.
Ответ
Получение щелочи:
CaO+H2O=Ca(OH)2,
Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓.
Выщелачивание: Al2O3⋅3H2O+2NaOH=2Na[Al(OH)4].
Гидролиз: 2NaAl(OH)4+CO2=Na2CO3+2Al(OH)3↓+H2O.
Кальцинация: 2Al(OH)t∘=3Al2O3+3H2O.
Количество чистого Al2O3⋅3H2O, содержащегося в минерале, составляет 65 %. На 1 т Al2O3 приходится
156т⋅100т102т=1,53 т Al2O3⋅3H2O,
расход сырья на 1 т Al2O3 равен
x=1,53⋅10065=2,353 т.
Общее количество молей атомов C в CO и CO2 равно 2,25, что соответствует 27 г углерода. Количество углерода, израсходованного на производство 1 т алюминия, равно
x=27т⋅1т54т=0,5 т.
Количество анодной массы, израсходованной на получение 1 т алюминия, составляет
x=0,5⋅10080=0,625 т.