Một nhà máy sản xuất sodium hydroxide (NaOH) và chlorine (Cl2) bằng phương pháp điện phân dung dịch sodium chloride (NaCl) có màng ngăn với điện cực trơ theo phương trình hoá học sau:
2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g) (đpdd, có màng ngăn)
Sodium hydroxide rắn thu được bằng cách cô đặc rồi hạ nhiệt độ dung dịch chứa NaOH sau điện phân.
a) Trong quá trình điện phân, dung dịch ở khu vực cathode có pH < 7.
b) Màng ngăn giúp ngăn phản ứng giữa sodium hydroxide và chlorine trong quá trình điện phân.
c) Tại anode, khí chlorine thu được từ sự oxi hoá ion chloride.
d) Sodium hydroxide rắn thu được từ dung dịch chứa NaOH bằng phương pháp chiết.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, tại khu vực cathode:
2H2O + 2e —> H2 + 2OH-
Màng ngăn không cho phép OH- di chuyển sang khu vực anode, vì vậy khu vực cathode có môi trường kiềm và pH > 7.
(b) Đúng, màng ngăn giúp ngăn phản ứng giữa sodium hydroxide và chlorine trong quá trình điện phân bằng cách ngăn OH- di chuyển sang anode (điện cực thoát khí Cl2). Màng ngăn chỉ cho phép Na+ di chuyển từ khu vực anode sang khu vực cathode để trung hòa điện.
(c) Đúng, tại anode: 2Cl- —> Cl2 + 2e
(d) Sai, thu lấy NaOH rắn bằng phương pháp kết tinh.