Trong công nghiệp sản xuất natri (Na), quá trình điện phân được thực hiện trong bình điện phân Downs với hỗn hợp nóng chảy ở nhiệt độ 600-650°C gồm NaCl và CaCl₂ theo tỉ lệ khối lượng khoảng 3:2. Hiệu điện thế duy trì trong khoảng 6-7V, thu được natri tinh khiết ở cathode. Cường độ dòng điện từ 20-40 kA. Cho biết nhiệt độ nóng chảy của NaCl là 801°C và CaCl₂ là 772°C.
Nhận định nào sau đây KHÔNG đúng?
A. Nếu sử dụng MgCl₂ (nhiệt độ nóng chảy 714°C) thay thế cho CaCl₂ trong quá trình trên sẽ đạt hiệu quả sản xuất tốt hơn.
B. Một trong các vai trò của CaCl₂ là giúp giảm nhiệt độ nóng chảy khi điện phân.
C. Nếu tăng diện tích bề mặt các điện cực và tăng cường độ dòng điện tương ứng sẽ giúp làm tăng sản lượng Na.
D. Quá trình sản xuất Na cũng đồng thời thu được khí Cl₂ ở anode.
Câu trả lời tốt nhất
A. Sai, không dung MgCl2 được vì Mg2+ sẽ bị khử trước Na+, không đúng với mục đích ban đầu là sản xuất Na.
B. Đúng, thêm CaCl2 giúp làm giảm nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp (từ 801°C của NaCl xuống khoảng 600–650°C), giúp tiết kiệm năng lượng và thuận lợi cho quá trình điện phân.
C. Đúng, theo công thức Faraday, khối lượng chất sinh ra tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện và thời gian điện phân. Tăng diện tích điện cực giúp giảm mật độ dòng, hạn chế quá nhiệt và tăng hiệu suất.
D. Đúng