Công đoạn chính của công nghiệp chlorine – kiềm là điện phân dung dịch sodium chlorine bão hòa trong bể điện phân có màng ngăn xốp. Phương trình hóa học của quá trình điện là:

a) Anion Cl ^– bị khử thành khí chlorine tại anode.

b) Tại cathode, thu được đồng thời dung dịch bão hòa và tinh thể sodium hydroxide.

c) Nếu không có màng ngăn xốp, nước Javel được hình thành trong bể điện phân.

d) Hydrogen cũng là một sản phẩm có giá trị của công nghiệp chlorine – kiềm.

 

Soda là hoá chất được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hoá chất, hiện nay ở Việt Nam trung bình cần \({5.10^5}\) tấn/năm. Phương pháp Solvay với nguyên liệu đầu vào là đá vôi và muối ăn nên giá thành rẻ, phù hợp với sản xuất tại Việt Nam.

a) Soda được dùng để làm mềm nước cứng, sản xuất thuỷ tinh, giấy, hoá chất,...

b) Phương pháp Solvay giảm thiểu tác động tới môi trường do tuần hoàn tái sử dụng các sản phẩm trung gian như \({\rm{N}}{{\rm{H}}_3},{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}, \ldots \)

c) Trong phương pháp Solvay, \({\rm{N}}{{\rm{H}}_3}\) được tái chế qua phương trình hoá học sau:

\(2{\rm{N}}{{\rm{H}}_4}{\rm{Cl}} + {\rm{CaO}} \to 2{\rm{N}}{{\rm{H}}_3} + {\rm{CaC}}{{\rm{l}}_2} + {{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\)

d) Phương pháp Solvay chỉ xảy ra theo một giai đoạn sau:

\(2{\rm{NaCl}} + 2{\rm{N}}{{\rm{H}}_3} + {\rm{C}}{{\rm{O}}_2} + {{\rm{H}}_2}{\rm{O}} \to 2{\rm{N}}{{\rm{H}}_4}{\rm{Cl}} + {\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}\)

Ngoài nước, nguyên liệu đầu để sản xuất soda (Na₂CO₃) theo phương pháp Solvay là

X và Y là các hợp chất vô cơ của một kim loại kiềm, có nhiều ứng dụng trong thực tế và khi đốt nóng ở nhiệt độ cao trên đèn khí cho ngọn lửa màu vàng.

Biết chúng thoả mãn các sơ đồ sau:

Y là chất nào sau đây?

Thực hiện thí nghiệm cho kim loại kiềm tác dụng với nước như sau: Cho mỗi mẩu kim loại \({\rm{Li}},{\rm{Na}}\) và K bằng hạt đậu xanh vào các chậu thuỷ tinh tương ứng có chứa nước.

a) Mẩu kim loại Li chuyển động trên mặt nước chậm nhất, có khí thoát ra.

b) Mẩu kim loại Na chuyển động nhanh trên mặt nước, tạo thành khối cầu và có khí thoát ra.

c) Mẩu kim loại K chuyển động nhanh trên mặt nước, kèm theo cháy mạnh và có khí thoát ra.

d) Cho mảnh giấy quỳ tím vào mỗi dung dịch sau phản ứng, thấy quỳ tím chuyển màu hồng.

Hòa tan hết 2,34 gam kim loại kiềm R vào nước, thu được 0,7437 lít khí H₂ (đkc). Để trung hòa dung dịch thu được, cần Vml dung dịch HCl 0,6 M. Giá trị của V là bao nhiêu?

Tại nhà máy giấy Bãi Bằng có xưởng sản xuất chlorine – kiềm với công suất lớn nhất trong cả nước. Kiềm được dùng cho việc nấu bột giấy, chlorine dùng cho việc tẩy trắng bột giấy. Nước muối đi vào thùng điện phân có hàm lượng 316 g/lít. Dung dịch thu được sau điện phân có chứa sodium hydroxide với hàm lượng 100 g/lít. Giả sử muối ăn là tinh khiết, thể tích dung dịch điện phân không thay đổi.

Hiệu suất chuyển hoá muối trong thùng điện phân là bao nhiêu phần trăm? (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười).