1. Phương trình phản ứng điện phân nóng chảy:

2Al2O3 -> 4Al + 3O2

2. Tính khối lượng Al2O3,lý thuyết cần dùng:

+)Khối lượng mol của Al2O3 là: M Al2O3 = 27 x 2 + 16 x 3 = 102 (g/mol).

+)Khối lượng mol của Al là: M Al = 27 (g/mol).

Theo phương trình, để tạo ra 4 x 27 tấn Al thì cần 2 x 102 tấn Al2O3.

Vậy để tạo ra 4 tấn Al, khối lượng Al2O3 cần dùng theo lý thuyết là:

m Al2O3(lý thuyết) = 4 x (2 x 102) / 4 x 27 = 7,556 (tấn)

3. Tính khối lượng Al2O3 thực tế cần dùng (do hiệu suất 95%):

Vì hiệu suất phản ứng là 95%, lượng nguyên liệu thực tế cần dùng phải lớn hơn lý thuyết:

m Al2O3(thực tế) = 7,556 x 100 / 95 = 7,954 (tấn)

4. Tính khối lượng quặng bauxite cần dùng:

Trong quặng bauxite, Al2O3 chỉ chiếm 48%. Do đó, khối lượng quặng cần là:

m quặng = 7,954 x 100 / 48 = 16,57 (tấn)

Kết luận: Để sản xuất được 4 tấn nhôm với hiệu suất 95%, cần khoảng 16,57 tấn quặng bauxite loại này.

Dựa trên sơ đồ phản ứng trong hình ảnh, chúng ta có thể xác định các chất X, Y và viết các phương trình hóa học tương ứng như sau:

1. Xác định các chất X và Y

Dựa trên chuỗi biến hóa của Natri (Na):

Chất X: Là NaOH (Natri hiđroxit).

Chất Y: Có thể là Na2CO3 (Natri cacbonat).

2. Các phương trình hóa học

Dưới đây là các phương trình phản ứng cho từng bước trong sơ đồ:

+)Bước 1: Từ NaCl sang NaOH. Phản ứng điện phân dung dịch muối ăn có màng ngăn: 2NaCl + 2H2O -> 2NaOH + Cl2 + H2

+)Bước 2: Từ NaOH sang NaHCO3

Cho dung dịch kiềm tác dụng với khí

dư: NaOH + CO2 -> NaHCO3

+)Bước 3: Từ NaHCO3 sang Na2CO3 (Chất Y)

Nhiệt phân muối hiđrocacbonat hoặc cho tác dụng với dung dịch kiềm: 2NaHCO3 -> Na2CO3 + CO2 + H2O (Hoặc: NaHCO3 + NaOH -> Na2CO3 + H2O)

+)Bước 4: Từ Na2CO3 sang NaNO3

Cho muối cacbonat tác dụng với axit nitric: Na2CO3 + 2HNO3 -> 2NaNO3 + CO2 + H2O

Tóm lại:

+)X là NaOH

+)Y là Na2CO3

Để tinh chế bột bạc (Ag) có lẫn tạp chất là đồng (Cu) và nhôm (Al), chúng ta cần chọn một dung dịch có thể hòa tan hết các tạp chất nhưng không làm mất đi lượng bạc ban đầu.

-> Cách tối ưu nhất là sử dụng dung dịch bạc nitrat (AgNO3) dư.

1. Phương pháp tiến hành

+)Cho hỗn hợp bột (gồm Ag,Cu,Al) vào lượng dư dung dịch AgNO3.

+)Khuấy đều cho đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn (các kim loại tạp chất tan hết).

+)Lọc lấy phần chất rắn không tan, rửa sạch và làm khô, ta thu được bạc tinh khiết.

2. Giải thích bằng phương trình hóa học

-Trong quá trình này, các kim loại hoạt động mạnh hơn bạc (là Al và Cu) sẽ đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối, tạo thành muối tan và kim loại bạc mới bám vào phần bạc có sẵn:

+)Nhôm phản ứng: 2Al + 3AgNO3 -> 2Al(NO3)3 + 3Ag

+)Đồng phản ứng: Cu + 2AgNO3 -> Cu(NO3)2 + 2Ag

3. Tại sao chọn cách này?

+)Không làm mất bạc: Bạc ban đầu không phản ứng với AgNO3 nên được giữ nguyên.

+)Tăng thêm lượng bạc: Sau phản ứng, và bị hòa tan, đồng thời giải phóng thêm một lượng bạc mới từ dung dịch muối, giúp lượng bạc thu được lớn hơn hoặc bằng lượng bạc ban đầu.

+)Sạch tạp chất: Các muối và tạo thành đều tan trong nước, dễ dàng loại bỏ bằng cách lọc và rửa.

Liên kết kim loại là loại liên kết hóa học được hình thành giữa các nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể nhờ sự tham gia của các electron tự do.