НОХ 2013, II кръг (областен), 10–12 клас — Задача 1

МОМН, 45-та НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА – 2013 година. Областен кръг, 23-ти февруари. Учебно съдържание X-ти – XII-ти клас · 23 февруари 2013 г.

Условие

Чист алуминий се получава чрез електролиза на 8 % разтвор на Al2O3 в стопен криолит. Съединението криолит се състои от Na, Al, и F. Количественият анализ показва, че масовата част на натрия е 32,86%, а на алуминия – 12,86%.

1. Определете химичната формула на криолит и наименувайте съединението по IUPAC.

2. Какъв тип съединение е то?

3. Каква е геометричната форма на аниона на това съединение?

4. Какъв тип химични връзки съществуват в аниона на криолита?

Производството на алуминий е много скъпо поради големия разход на електроенергия.

5. Пресметнете при каква големина на тока (в A) ще се получи 1 kg алуминий за 1 час, като знаете, че:

където: $n$ е количество вещество, mol; $z$ – брой обменени електрони; $F$ – константа (число) на Фарадей $F = 9{,}65\times10^{4}\ \mathrm{C/mol}$; $I$ – големина на тока; $t$ – време, s.

Електролизата на стопилка Al2O3-криолит се извършва на въглеродни (графитови) електроди, като на единия електрод се отделя алуминий метал, а на другия – въглероден диоксид газ.

6. На кой електрод се отделя алуминий?

7. Изразете с химично уравнение електролизата на Al2O3, като изравните уравнението по метода на електронния баланс.

Решение

---

Оригинал в Архива: Problems.pdf