Sodium được sản xuất trong công nghiệp bằng cách điện phân muối ăn ở trạng thái nóng chảy. Sơ đồ bình điện phân được cho ở hình vẽ:
a) Cho biết trong các điện cực X và Y, điện cực nào là cathode, điện cực nào là anode của bình điện phân Down? Viết các quá trình xảy ra ở cathode và anode. Cho biết quá trình nào là quá trình oxi hoá, quá trình nào là quá trình khử?
b) Biết rằng trong hai điện cực sử dụng chế tạo bình điện phân, một điện cực làm từ sắt, một điện cực làm từ grafite (than chì). Cho biết điện cực nào làm từ sắt, điện cực nào làm từ grafite?
c) Tại sao hệ thống thu kim loại sodium được lắp đặt phía trên bề mặt bình điện phân mà không phải ở phía dưới đáy bình điện phân như trong điện phân nóng chảy aluminium oxide?
d) Vì sao hệ thống ống dẫn sodium và bình thu sodium nóng chảy luôn được đặt trong môi trường khí trơ?
Câu trả lời tốt nhất
(a) Cực âm X là cathode, tại đây xảy ra quá trình khử:
Na+ + 1e —> Na
Cực dương Y là anode, tại đây xảy ra quá trình oxi hóa:
2Cl- —> Cl2 + 2e
(b) Cực âm X làm bằng Fe do Fe không phản ứng với Na. Cực dương Y làm bằng grafite do grafite không phản ứng với Cl2.
(c) Na nóng chảy nhẹ hơn NaCl nóng chảy nên Na nóng chảy nổi lên và hệ thống thu lắp ở phía trên.
Al nóng chảy nặng hơn Al2O3 nóng chảy nên Al nóng chảy chìm xuống và hệ thống thu lắp ở phía dưới.
(d) Na hoạt động hóa học rất mạnh nên phải giữ Na trong môi trường trơ để tránh Na bị oxi hóa.