题目

工业上采用电解的方法制取活泼的金属铝.主要的电极反应式为：
阴极 4AL3+ +12e- 4AL
阳极 6O2-(氧化物中) 3O2 +12e-
总反应为：2AL2O3 4AL+3O2
由于在阳极生成的氧气全部与石墨电极反应生成一氧化碳气体和二氧化碳气体,因此在电解过程中,碳电极需要不断补充.求：
（1） 生产1吨金属铝,转移电子的物质的量是多少?
（2） 工业生产中,生产1吨铝阳极损失0.6吨石墨.石墨氧化的产物是?质量为多少?

提问时间：2021-01-10

答案

（1）生产1吨金属铝,转移电子的物质的量是：
1000×1000g÷27g/mol×3=111111.1mol
（2）生产1吨铝同时产生氧气:1000×1000g÷27g/mol÷4×3=27777.8mol
0.6吨石墨的物质的量:0.6×1000×1000g÷12g/mol=50000mol
n(C):n(O2)=50000mol:27777.8mol=1.8:1
石墨氧化的产物是CO和CO2,设n(CO)=x n(CO2)=y
x+y=50000mol
x+2y=27777.8×2mol
解得:x=44444.4mol y=5555.6mol
m(CO)=1.24吨 m(CO2)=0.245吨