Trong công nghiệp hóa chất, quá trình tổng hợp đồng thời sodium hydroxide (NaOH), khí chlorine (Cl2)
Trong công nghiệp hóa chất, quá trình tổng hợp đồng thời sodium hydroxide (NaOH), khí chlorine (Cl2) và khí hydrogen (H2) được thực hiện chủ yếu qua phương pháp điện phân dung dịch sodium chloride (NaCl) bão hòa, có màng ngăn xốp. Phương trình điện phân tổng quát:
$2NaCl + 2H_{2}O\overset{\text{dpdd;mnx}}{\rightarrow}2NaOH + H_{2} + Cl_{2}$
Trong hệ thống điện phân màng trao đổi ion hiện đại, anode và cathode được phân tách bởi màng polyme perfluorinated. Tại anode, quá trình oxi hóa ion chloride (Cl-) diễn ra sinh ra khí Cl2. Tại cathode, sự khử các phân tử H2O giải phóng khí H2 và tạo ra nhóm hydroxide (OH-).
Màng trao đổi ion đóng vai trò cốt lõi trong quy trình này nhờ tính thấm chọn lọc cation. Cấu trúc vi mao quản mang điện tích âm của màng chỉ cho phép các cation Na+ (dưới dạng ngậm nước) di chuyển xuyên qua từ khoang anode sang khoang cathode dưới tác dụng của điện trường. Đồng thời, lực đẩy tĩnh điện từ màng sẽ cản trở hoàn toàn sự khuếch tán ngược của anion OH-, cũng như ngăn chặn sự pha trộn cơ học giữa khí Cl2 và H2. Đặc tính này giúp triệt tiêu phản ứng phụ sinh ra sodium hypochlorite (NaClO) – nguyên nhân chính gây sụt giảm hiệu suất dòng điện, qua đó đảm bảo thu được dung dịch xút thương phẩm đạt độ tinh khiết hóa học cao.
Trả lời cho các câu 1, 2, 3 dưới đây:
Dựa vào nguyên lý hoạt động của màng trao đổi ion, màng polymer perfluorinated cho phép loại hạt nào sau đây di chuyển xuyên qua từ khoang anode sang khoang cathode?
Đáp án đúng là: B
Dựa vào thông tin của bài đọc về vai trò của màng
Đáp án cần chọn là: B
Trong một nhà máy hóa chất, một buồng điện phân màng trao đổi ion với cường độ dòng điện không đổi I = 9650A. Giả sử hiệu suất dòng điện đạt 100%. Nếu buồng điện phân hoạt động liên tục trong 10 giờ, khối lượng sodium hydroxide (NaOH) tinh khiết tối đa thu được tại khoang cathode là bao nhiêu?
(Biết số mol electron trao đổi tại các điện cực được tính theo công thức Faraday: $n_{e} = \dfrac{I \cdot t}{F}.$, trong đó thời gian t tính bằng giây, hằng số Faraday F = 96500 C/mol).
Đáp án đúng là: D
Tính ne $= \dfrac{I \cdot t}{F}$
=> nNa+= nOH- = ne
=> mNaOH
Đáp án cần chọn là: D
Cho các phát biểu sau về công nghệ điện phân:
(a) Tại cathode xảy ra quá trình oxi hóa phân tử nước để sinh ra khí hydrogen.
(b) Dung dịch thu được tại khoang cathode sau quá trình điện phân có môi trường kiềm (pH > 7).
(c) Màng trao đổi cation có cấu trúc vi mao quản mang điện tích âm nên chặn được sự di chuyển của ion OH-.
(d) Nếu thay màng trao đổi ion bằng vách ngăn xốp thông thường (cho phép các ion qua lại tự do), hiệu suất thu khí Cl2 sẽ tăng lên.
(e) Khí sinh ra ở cực dương và cực âm nếu trộn lẫn với nhau có thể tạo thành hỗn hợp nổ.
Số phát biểu đúng là:
Đáp án đúng là: B
Dựa vào quá trình điện phân NaCl tạo ra NaOH; H2; Cl2.
Đáp án cần chọn là: B
Quảng cáo
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
