Một nhà máy hóa chất tiến hành điện phân dung dịch  𝑁a𝐶𝑙 20% không có màng ngăn, thu được nước Javel chứa 𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 10%.

Nhận định nào dưới đây là đúng khi nói về quá trình sản xuất nước Javel?

Phương pháp giải:

Tính theo nồng độ phần trăm dựa trên giả thiết của đề bài.

Giải chi tiết:

Phương trình điện phân dung dịch \({\rm{NaCl }}\)không màng ngăn:

Giả sử điện phân 100 gam dung dịch \({\rm{NaCl }}\) nồng độ 20%, ta có 20 gam \({\rm{NaCl }}\)

Gọi số mol \({\rm{NaCl }}\)tham gia điện phân là x mol.

\[\begin{array}{*{20}{c}}{}&{{\rm{NaCl}}}&{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}&{{\rm{NaClO + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}\\{Bd}&x&{}&{}\\{P.u}&x&x&x\end{array}\]

Ta có: \[\frac{{74,5}}{{100 - 2x}} = \frac{{10}}{{100}} \Rightarrow x \approx 0,134{\rm{ mol}}\]

Khối lượng \({\rm{NaCl }}\)đã điện phân: \[m = 0,134 \cdot 58,5 = 7,8{\rm{ gam}}\]

Phần trăm \({\rm{NaCl }}\)bị điện phân: \[\% {\rm{NaCl}} = \frac{{7,8}}{{20}} \cdot 100\% \approx 40\% \]

Vậy chọn đáp án B.

Phương pháp giải:

Tính theo nồng độ phần trăm theo giả thiết của đề bài.

Giải chi tiết:

Tính cho 1 chai nước Javel (1 L) có 1100 gam dung dịch nước Javel

Khối lượng dung dịch nước Javel trong 1 chai: \[m = 1 \cdot 1000 \cdot 1,1 = 1100\;{\rm{gam}}\]

Khối lượng các chất tan:

                            \[{m_{{\rm{NaCl}}}} = 1100 \cdot 5\% = 55\;{\rm{gam}}\]

                           \[{m_{{\rm{NaClO}}}} = 1100 \cdot 6\% = 66\;{\rm{gam}}\]

Số mol NaClO: \[{n_{{\rm{NaClO}}}} = \frac{{66}}{{74,5}} \approx 0,89\;{\rm{mol}}\]

Phương trình điện phân dung dịch:

Theo phương trình phản ứng: \[{n_{{\rm{NaCl}}}} = {n_{{\rm{NaClO}}}} = 0,89\;{\rm{mol}}\]

Khối lượng NaC tham gia điện phân: \[{m_{{\rm{NaCl}},{\kern 1pt} {\rm{dp}}}} = 0,89 \cdot 58,5 = 52,1\;{\rm{gam}}\]

Tổng khối lượng NaCl cần dùng cho 1 chai: \[{m_{{\rm{NaCl}}}} = 55 + 52,1 = 107,1\;{\rm{gam}}\]

Tính lượng nước cần dùng:

Khối lượng nước trong chai Javel: \[{m_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}},{\kern 1pt} {\rm{chai}}}} = 1100 \cdot 89\% = 979\;{\rm{gam}}\]

Khối lượng nước tham gia phản ứng: \[{m_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}},{\kern 1pt} {\rm{ph}}?{\rm{n}}{\kern 1pt} ?{\rm{ng}}}} = \frac{{18}}{{74,5}} \cdot 66 = \frac{{2376}}{{149}}\;{\rm{gam}}\]

Tổng khối lượng nước dùng cho 1 chai: \[{m_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}} = 979 + \frac{{2376}}{{149}}\]

Tính cho 1000 chai: \[{m_{{\rm{NaCl}}}} = 106,83\;{\rm{kg}},\qquad {V_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}} = 994,95\;{\rm{L}}\]

Vậy chọn đáp án A.