*MaDaMa* Мастер (1131) 3 года назадПромышленное получение: при промышленном производстве бокситы сначала подвергают химической переработке, удаляя из них примеси оксидов кремния (Si), железа (Fe) и других элементов. В результате такой переработки получают чистый оксид алюминия Al2O3 — основное сырье при производстве металла электролизом. Однако из-за того, что температура плавления Al2O3 очень высока (более 2000°C), использовать его расплав для электролиза не удается.
Выход ученые и инженеры нашли в следующем. В электролизной ванне сначала расплавляют криолит Na3AlF6 (температура расплава немного ниже 1000°C). Криолит можно получить, например, при переработке нефелинов Кольского полуострова. Далее в этот расплав добавляют немного Al2О3 (до 10% по массе) и некоторые другие вещества, улучающие условия проведения последующего процесса. При электролизе этого расплава происходит разложение оксида алюминия, криолит остается в расплаве, а на катоде образуется расплавленный алюминий:
2Al2О3 = 4Al + 3О2.
Так как анодом при электролизе служит графит, то выделяющийся на аноде кислород (O) реагирует с графитом и образуется углекислый газ СО2.
При электролизе получают металл с содержанием алюминия около 99,7%. В технике применяют и значительно более чистый алюминий, в котором содержание этого элемента достигает 99,999% и более.
1) c = n\V H2SO4 + 2 NaOH = H2O + Na2SO4 Это реакция нейтрализации. Задача явно на избыток\недостаток. pH - это отрицательный десятичный логарифм концентрации протонов. То есть нам надо найти количество протонов (n [H+] ), количество (OH-) - групп, посмотреть, сколько из них уйдёт на образование воды и сколько останется. Остаток и определит pH. n (H2SO4) = c \ V = 0.01 \ 2 = 0.005 (моль) n (H2SO4) = 0,005 моль => n (H+) = 2*0,005 = 0.01 (моль), т.к. в серной кислоте два протона.
Теперь найдем количество гидроксогрупп.
Из условия: pH=12,5. pH+pOH=14 => pOH = 14 - 12,5 = 1,5 pOH - это тоже самое, что и pH, но по отношению не к протонам, а к гидроксогруппе. pOH = -lg [OH-] = 1,5 n (OH-) = 0.03 (моль)
Теперь найдём, сколько гидроксогрупп ушло на образование воды. H2SO4 + 2 NaOH = H2O + Na2SO4 n (H2SO4) : n (NaOH) = 1:2 => n (NaOH) = 2* 0,005 = 0,01 (моль) n (NaOH) = 0.01 (моль) => n (OH-) = 0.01 (моль)
Вода образуется по схеме: H+ + OH- = H2O, т.е. соотношение затрачиваемых протонов и гидроксогрупп = 1:1. Итого, что мы имеем. n (H+) = 0.01 (моль), из них 0,01 (моль) ушло на образование воды. n (OH-) = 0.03 (моль), из них 0,01 (моль) ушло на образование воды. Протоны все израсходовались, а гидроксогрупп осталось (0,03 - 0,01) = 0,02 (моль).
Трёхвалентный гидрид имеет общую формулу "ЭH3", где Э - искомый элемент.
Пусть у нас есть образец данного гидрида m = 100 г. Тогда m (H) = 100 * 0,089 = 8.9 (г) n (H) = m\M = 8.9 \ 1 = 8.9
Выходит, что m (Э) = m (общая) - m (H) = 100 - 8,9 = 91,1 (г) n (Э) = m\M = 91,1 \ x
Т.к. общая формула "ЭН3", то n(H) : n (Э) = 3:1 => n (Э) = n(H) \ 3 = 8,9 \ 3 = 2,97 (моль)
n (Э) = m\M = 91,1 \ x = n(H) \ 3 = 8,9 \ 3 = 2,97 91,1 \ х = 2,97 х = 30,67 (г\моль)
Смотрим в таблицу Менделеева и с радостью обнаруживаем, что почти такая же относительная атомная масса у фосфора (разница в несколько сотых вышла из-за округления).
Выход ученые и инженеры нашли в следующем. В электролизной ванне сначала расплавляют криолит Na3AlF6 (температура расплава немного ниже 1000°C). Криолит можно получить, например, при переработке нефелинов Кольского полуострова. Далее в этот расплав добавляют немного Al2О3 (до 10% по массе) и некоторые другие вещества, улучающие условия проведения последующего процесса. При электролизе этого расплава происходит разложение оксида алюминия, криолит остается в расплаве, а на катоде образуется расплавленный алюминий:
2Al2О3 = 4Al + 3О2.
Так как анодом при электролизе служит графит, то выделяющийся на аноде кислород (O) реагирует с графитом и образуется углекислый газ СО2.
При электролизе получают металл с содержанием алюминия около 99,7%. В технике применяют и значительно более чистый алюминий, в котором содержание этого элемента достигает 99,999% и более.