Up5me
Trang chủ > Câu hỏi lẻ > r9aGN0trVsCK

Đề bài

Trong công nghiệp, sodium được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy sodium chloride trong bình điện phân Downs với điện áp khoảng 7 V, cường độ dòng điện từ 25000A đến 40000A với các điện cực là than chì và sắt theo sơ đồ như hình dưới đây:

1. Ở anode xảy ra quá trình $\left. Na^{+} + 1e\rightarrow Na \right.$.
2. Điện cực anode được làm bằng sắt, điện cực cathode được làm bằng than chì.
3. Lưới sắt giúp ngăn cho Na (ở trạng thái nóng chảy) không phản ứng lại với $Cl_{2}$.
4. Khi sử dụng cường độ dòng điện là 30000 A thì sau 24 giờ sản xuất được 618 kg sodium (hiệu suất của cả quá trình đạt 80%).
Đáp án đúng: 1S, 2S, 3Đ, 4S

Lời giải

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết về pin điện, điện phân.

Lời giải chi tiết

Phân tích các phương án:

(1) Ở anode xảy ra quá trình $\left. Na^{+} + 1e \rightarrow Na \right.$.

Sai, vì đúng ra phản ứng khử này xảy ra ở cathode. Tại anode, xảy ra quá trình oxi hóa của $Cl^{-} \rightarrow Cl_2$.

(2) Điện cực anode được làm bằng sắt, điện cực cathode được làm bằng than chì.

Sai, điện cực anode được làm bằng than chì hoặc vật liệu chịu nhiệt khác, còn cathode làm bằng sắt.

(3) Lưới sắt giúp ngăn cho Na (ở trạng thái nóng chảy) không phản ứng lại với $Cl_{2}$.

Đúng. Lưới sắt ngăn cách để đảm bảo rằng Na và $Cl_2$ không tiếp xúc trực tiếp để tránh phản ứng giữa hai chất.

(4) Khi sử dụng cường độ dòng điện là 30000 A thì sau 24 giờ sản xuất được 618 kg sodium (hiệu suất của cả quá trình đạt 80%).

Sai, vì

    • Số mol electron: $n_e = \dfrac{I \cdot t}{F} = \dfrac{30000 \cdot 24 \cdot 3600}{96500} = 26875$ mol e.
    • Số mol $Na$: $n_{Na} = n_e = 26875$ mol.
    • Khối lượng sodium lý thuyết: $m_{Na} = n_{Na} \cdot M_{Na} = 26875 \cdot 23 = 617125$ g = 617,125 kg.
    • Khối lượng thực tế (hiệu suất 80%): $m = 617,125 \times 0.8 = 493.7$ kg.

Chú ý khi giải

Đã xác thực