Tính khối lượng

N

a

C

l

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

đã phản ứng:

Khối lượng

N

a

C

l

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

ban đầu trong 1 lít:

𝑚

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

_

𝑏

𝑑

=

3

0

0

g

.

Khối lượng

N

a

C

l

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

còn lại trong 1 lít nước muối nghèo:

𝑚

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

_

𝑑

𝑢

=

2

2

0

g

.

Khối lượng

N

a

C

l

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

thực tế đã tham gia phản ứng:

Δ

m

N

a

C

l

=

300

−

220

=

80

g

Δ

𝑚

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

=

3

0

0

−

2

2

0

=

8

0

g

Tính số mol

N

a

C

l

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

đã phản ứng:

𝑛

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

_

𝑝

𝑢

=

8

0

5

8

,

5

≈

1

,

3

6

7

5

m

o

l

.

Tính khối lượng

N

a

O

H

𝑁

𝑎

𝑂

𝐻

thu được theo lý thuyết:

Theo phương trình:

𝑛

𝑁

𝑎

𝑂

𝐻

=

𝑛

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

_

𝑝

𝑢

≈

1

,

3

6

7

5

m

o

l

.

𝑚

𝑁

𝑎

𝑂

𝐻

_

𝑙

𝑡

=

1

,

3

6

7

5

×

4

0

=

5

4

,

7

g

.

Tính khối lượng

N

a

O

H

𝑁

𝑎

𝑂

𝐻

thực tế thu được (có tính hiệu suất 80%):

𝑚

𝑁

𝑎

𝑂

𝐻

_

𝑡

𝑡

=

𝑚

𝑁

𝑎

𝑂

𝐻

_

𝑙

𝑡

×

𝐻

1

0

0

=

5

4

,

7

×

0

,

8

=

4

3

,

7

6

g

Hiện tượng: Vỏ tàu bị ăn mòn do tạo thành các pin điện hóa giữa sắt, cacbon (trong thép) và môi trường nước biển (chất điện li).

Cách bảo vệ: Người ta thường dùng phương pháp bảo vệ điện hóa bằng cách gắn các tấm kim loại hoạt động mạnh hơn (thường là Kẽm -

Z

n

𝑍

𝑛

) vào vỏ tàu. Khi đó, kẽm sẽ bị ăn mòn thay cho sắt (vật hy sinh).

Với

C

u

S

O

4

𝐶

𝑢

𝑆

𝑂

4

:

F

e

+

C

u

S

O

4

→

F

e

S

O

4

+

C

u

𝐹

𝑒

+

𝐶

𝑢

𝑆

𝑂

4

→

𝐹

𝑒

𝑆

𝑂

4

+

𝐶

𝑢

Với

𝐹

𝑒

2

(

𝑆

𝑂

4

)

3

:

F

e

+

F

e

2

(

S

O

4

)

3

→

3

F

e

S

O

4

𝐹

𝑒

+

𝐹

𝑒

2

(

𝑆

𝑂

4

)

3

→

3

𝐹

𝑒

𝑆

𝑂

4

Với

A

g

N

O

3

𝐴

𝑔

𝑁

𝑂

3

:

F

e

+

2

A

g

N

O

3

→

F

e

(

N

O

3

)

2

+

2

A

g

𝐹

𝑒

+

2

𝐴

𝑔

𝑁

𝑂

3

→

𝐹

𝑒

(

𝑁

𝑂

3

)

2

+

2

𝐴

𝑔

(Nếu

A

g

N

O

3

𝐴

𝑔

𝑁

𝑂

3

dư,

F

e

2

+

𝐹

𝑒

2

+

tiếp tục phản ứng:

F

e

(

N

O

3

)

2

+

A

g

N

O

3

→

F

e

(

N

O

3

)

3

+

A

g

𝐹

𝑒

(

𝑁

𝑂

3

)

2

+

𝐴

𝑔

𝑁

𝑂

3

→

𝐹

𝑒

(

𝑁

𝑂

3

)

3

+

𝐴

𝑔

)

Với

𝑃

𝑏

(

𝑁

𝑂

3

)

2

:

F

e

+

P

b

(

N

O

3

)

2

→

F

e

(

N

O

3

)

2

+

P

b

𝐹

𝑒

+

𝑃

𝑏

(

𝑁

𝑂

3

)

2

→

𝐹

𝑒

(

𝑁

𝑂

3

)

2

+

𝑃

𝑏

Không phản ứng:

A

l

C

l

3

𝐴

𝑙

𝐶

𝑙

3

và

K

C

l

𝐾

𝐶

𝑙

(vì

A

l

𝐴

𝑙

và

K

𝐾

đứng trước

F

e

𝐹

𝑒

trong dãy hoạt động hóa học).

Gang: Là hợp kim của sắt (

F

e

𝐹

𝑒

) với cacbon (

C

𝐶

), trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2% đến 5%. Ngoài ra, gang còn chứa một lượng nhỏ các nguyên tố khác như Silicon (

S

i

𝑆

𝑖

), Manganese (

M

n

𝑀

𝑛

), Sulfur (

S

𝑆

),...

Thép: Là hợp kim của sắt (

F

e

𝐹

𝑒

) với cacbon (

C

𝐶

) và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%. Thép có độ bền, độ dẻo và khả năng chịu lực tốt hơn gang.

Sản phẩm:

𝑚

𝐴

𝑙

=

4

tấn.

Hiệu suất (

H

𝐻

):

9

5

%

.

Thành phần quặng:

4

8

%

𝐴

𝑙

2

𝑂

3

.

Giải:

Phương trình điện phân nóng chảy:

2

𝐴

𝑙

2

𝑂

3

đ

𝑝

𝑛

𝑐

,

c

r

y

o

l

i

t

4

𝐴

𝑙

+

3

𝑂

2

↑

Tính khối lượng

A

l

2

O

3

𝐴

𝑙

2

𝑂

3

lý thuyết (theo phương trình):

Theo phương trình, để tạo ra

4

×

2

7

=

1

0

8

(g)

A

l

𝐴

𝑙

cần

2

×

1

0

2

=

2

0

4

(g)

A

l

2

O

3

𝐴

𝑙

2

𝑂

3

.

Vậy để tạo ra

4

4

tấn

A

l

𝐴

𝑙

, khối lượng

A

l

2

O

3

𝐴

𝑙

2

𝑂

3

cần dùng là:

m

A

l

2

O

3

(lt)

=

4

×

204

108

≈

7

,

556

(tn)

𝑚

𝐴

𝑙

2

𝑂

3

(

l

t

)

=

4

×

2

0

4

1

0

8

≈

7

,

5

5

6

(

t

n

)

Tính khối lượng

A

l

2

O

3

𝐴

𝑙

2

𝑂

3

thực tế (do hiệu suất 95%):

m

A

l

2

O

3

(tt)

=

7

,

556

×

100

95

≈

7

,

954

(tn)

𝑚

𝐴

𝑙

2

𝑂

3

(

t

t

)

=

7

,

5

5

6

×

1

0

0

9

5

≈

7

,

9

5

4

(

t

n

)

Tính khối lượng quặng bauxite cần dùng:

Vì

A

l

2

O

3

𝐴

𝑙

2

𝑂

3

chiếm

4

8

%

khối lượng quặng:

m

qung

=

7

,

954

×

100

48

≈

16

,

57

(tn)

Dựa vào sơ đồ:

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

1

𝑋

2

𝑁

𝑎

𝐻

𝐶

𝑂

3

3

𝑌

4

𝑁

𝑎

𝑁

𝑂

3

Xác định chất:

X là

N

a

O

H

𝑁

𝑎

𝑂

𝐻

(Natri hiđroxit).

Y là

N

a

2

C

O

3

𝑁

𝑎

2

𝐶

𝑂

3

(Natri cacbonat).

Các phương trình hóa học:

2

𝑁

𝑎

𝐶

𝑙

+

2

𝐻

2

𝑂

đ

𝑝

𝑑

𝑑

,

c

ó

m

à

n

g

n

g

ă

n

2

𝑁

𝑎

𝑂

𝐻

+

𝐶

𝑙

2

↑

+

𝐻

2

↑

N

a

O

H

+

C

O

2

→

N

a

H

C

O

3

𝑁

𝑎

𝑂

𝐻

+

𝐶

𝑂

2

→

𝑁

𝑎

𝐻

𝐶

𝑂

3

2

𝑁

𝑎

𝐻

𝐶

𝑂

3

𝑡

∘

𝑁

𝑎

2

𝐶

𝑂

3

+

𝐻

2

𝑂

+

𝐶

𝑂

2

↑

N

a

2

C

O

3

+

2

H

N

O

3

→

2

N

a

N

O

3

+

H

2

O

+

C

O

2

↑

𝑁

𝑎

2

𝐶

𝑂

3

+

2

𝐻

𝑁

𝑂

3

→

2

𝑁

𝑎

𝑁

𝑂

3

+

𝐻

2

𝑂

+

𝐶

𝑂

2

↑

Để thu được bạc tinh khiết từ hỗn hợp trên bằng phương pháp hóa học, ta có thể thực hiện theo các bước sau:

Cách làm: Cho hỗn hợp bột vào dung dịch bạc nitrat (

A

g

N

O

3

𝐴

𝑔

𝑁

𝑂

3

) dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc lấy chất rắn không tan, đó chính là bạc tinh khiết.

Giải thích: Nhôm và đồng là các kim loại hoạt động mạnh hơn bạc, chúng sẽ đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối. Các tạp chất (Al, Cu) sẽ tan hết vào dung dịch dưới dạng muối, còn bạc được giải phóng sẽ lắng xuống cùng với lượng bạc ban đầu.

Phương trình hóa học:

A

l

+

3

A

g

N

O

3

→

A

l

(

N

O

3

)

3

+

3

A

g

↓

𝐴

𝑙

+

3

𝐴

𝑔

𝑁

𝑂

3

→

𝐴

𝑙

(

𝑁

𝑂

3

)

3

+

3

𝐴

𝑔

↓

C

u

+

2

A

g

N

O

3

→

C

u

(

N

O

3

)

2

+

2

A

g

↓

𝐶

𝑢

+

2

𝐴

𝑔

𝑁

𝑂

3

→

𝐶

𝑢

(

𝑁

𝑂

3

)

2

+

2

𝐴

𝑔

↓

electron tự do gắn kết các ion dương kim loại với nhau trong mạng tinh thể.

Các nguyên tử kim loại dễ dàng nhường electron lớp ngoài cùng để trở thành các ion dương.

Các electron này không thuộc về một nguyên tử cụ thể nào mà chuyển động tự do khắp mạng tinh thể.

Lực hút tĩnh điện giữa các electron tự do này và các ion dương kim loại tạo nên sự liên kết chặt chẽ.