Trong công nghiệp chlorine – kiềm, quá trình điện phân dung dịch NaCl bão hoà có màng ngăn, điện cực trơ được ứng dụng để sản xuất xút công nghiệp (NaOH), khí chlorine (Cl2).
a) Phương trình hóa học là 2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH với các khí Cl2, H2 đều thoát ra ở anode.
b) Trong quá trình điện phân, pH của dung dịch luôn tăng lên.
c) Điện phân dung dịch NaCl bão hoà không có màng ngăn điện cực được ứng dụng để sản xuất nước Javel. Nước Javel là dung dịch chứa các chất tan NaClO, NaCl và NaOH.
d) Điện phân 100 ml dung dịch NaCl với điện cực trơ có màng ngăn, cường độ dòng điện I = 1,93A. Dung dịch thu được sau điện phân có pH = 12. Biết thể tích dung dịch không đổi, chlorine không hòa tan trong nước, hằng số Faraday F = 96500 và hiệu suất điện phân 100% thì thời gian tiến hành điện phân là 50 giây.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, Cl2 thoát ra ở anode, H2 thoát ra ở cathode.
(b) Đúng, quá trình điện phân có tạo thành NaOH nên pH luôn tăng.
(c) Đúng, nước Javel là dung dịch chứa các chất tan NaClO, NaCl và NaOH. Hoạt chất oxi hóa mạnh là NaClO, chất này kém bền và thiếu ổn định trong môi trường trung tính hoặc acid, vì vậy luôn luôn có kiềm dư trong nước Javel. Môi trường kiềm giúp tăng hiệu quả phân hủy chất hữu cơ.
(d) Đúng
pH = 12 —> [OH-] = 0,01 —> nOH- = 0,001
H2O + 2e —> H2 + 2OH-
—> ne = 0,001 = It/F —> t = 50s