Trong công nghiệp, người ta sản xuất NaOH (xút) từ muối ăn bằng phương pháp điện phân dung dịch có màng ngăn. Tính khối lượng NaCl (tấn) cần dùng để sản xuất 15 tấn NaOH (với hiệu suất là 80%, làm tròn kết quả đến phần mười).

Question

Accepted Answer

Để tính khối lượng NaCl cần dùng để sản xuất 15 tấn NaOH với hiệu suất 80%, trước tiên chúng ta cần biết phản ứng điện phân và tỉ lệ giữa NaCl và NaOH.

Phản ứng điện phân NaCl trong dung dịch nước sẽ tạo ra NaOH, Cl2 (khí clo) và H2 (khí hidro) theo phương trình:

$$ 2NaCl + 2H2O \rightarrow 2NaOH + Cl2 + H2 $$

Từ phương trình phản ứng, ta thấy rằng 2 mol NaCl sẽ tạo ra 2 mol NaOH, tức là 1 mol NaCl tạo ra 1 mol NaOH.

1. **Tính số mol NaOH cần sản xuất:**

15 tấn NaOH tương đương với:

$$ 15 \, \text{tấn} = 15 \times 1000 \, \text{kg} = 15000 \, \text{kg} $$

Khối lượng mol của NaOH là:

$$ M_{NaOH} = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{g/mol} = 0.04 \, \text{kg/mol} $$

Số mol NaOH cần sản xuất là:

$$ n_{NaOH} = \frac{15000 \, \text{kg}}{0.04 \, \text{kg/mol}} = 375000 \, \text{mol} $$

2. **Tính số mol NaCl cần dùng:**

Vì tỉ lệ giữa NaCl và NaOH là 1:1, số mol NaCl cần dùng cũng là 375000 mol.

3. **Tính khối lượng NaCl cần dùng:**

Khối lượng mol của NaCl là:

$$ M_{NaCl} = 23 + 35.5 = 58.5 \, \text{g/mol} = 0.0585 \, \text{kg/mol} $$

Khối lượng NaCl cần dùng là:

$$ m_{NaCl} = n_{NaCl} \times M_{NaCl} = 375000 \, \text{mol} \times 0.0585 \, \text{kg/mol} = 21937.5 \, \text{kg} $$

Vì hiệu suất của quá trình là 80%, nên khối lượng NaCl thực tế cần dùng sẽ là:

$$ m_{NaCl \, thực tế} = \frac{m_{NaCl}}{0.8} = \frac{21937.5 \, \text{kg}}{0.8} = 27422.5 \, \text{kg} $$

4. **Chuyển đổi sang tấn:**

$$ 27422.5 \, \text{kg} = 27.4225 \, \text{tấn} $$

Làm tròn kết quả đến phần mười, ta được:

**Kết quả:** Khối lượng NaCl cần dùng là khoảng 27.4 tấn.

Trong công nghiệp, người ta sản xuất NaOH (xút) từ muối ăn bằng phương pháp điện phân dung dịch có màng ngăn. Tính khối lượng NaCl (tấn) cần dùng để sản xuất 15 tấn NaOH (với hiệu suất là 80%, làm tròn...