Đề bài
Nhiều loại sản phẩm hóa học được sản xuất từ muối ăn trong nước biển, như: HCl, nước Gia-ven, NaOH, Na2CO3.
a] Hãy viết các phương trình hóa học biểu diễn các quá trình sản xuất đó.
b] Tính khối lượng NaCl cần thiết để sản xuất 15 tấn NaOH. Biết hiệu suất của quá trình là 80%.
Lời giải chi tiết
a]
+ Điều chế NaOH: Điện phân dung dịch NaCl có vách ngăn ngoài điều chế NaOH còn thu được Cl2; H2.
\[\eqalign{
& 2NaCl + 2{H_2}O\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_\text{có vách ngăn}^{đpdd}} 2NaOH + C{l_2} \uparrow + {H_2}. \cr
& \cr} \]
+ Điều chế HCl:
\[C{l_2} + {H_2}\buildrel {as} \over
\longrightarrow 2HCl\] [Hiđroclorua]
Hòa tan hiđroclorua vào nước thu được dung dịch HCl.
+ Điều chế nước Gia-ven: Điện phân dung dịch NaCl không có vách ngăn hoặc cho Cl2 tác dụng dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường.
\[C{l_2} + 2NaOH \to NaCl + NaClO + {H_2}O.\]
+ Điều chế Na2CO3: \[C{O_2} + 2NaO{H_\text{dư}} \to N{a_2}C{O_3} + {H_2}O.\]
b]
\[\eqalign{
& 2NaCl + 2{H_2}O\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_\text{có vách ngăn}^{đpdd}} 2NaOH + C{l_2} \uparrow + {H_2} \uparrow \cr
& 2.58,5[g]\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \to \;\;\;\;2.40[g] \cr
& \;\;?\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \;\;\;\;\;\;\;\buildrel {H\% = 80\% } \over
\longleftarrow \;15\text{ tấn} \cr} \]
Khối lượng NaCl cần dùng : \[{m_{NaCl}} = {{15.2.58,5.100} \over {2.40.80}} = 27,42\text{ tấn}\]