Quá trình điện phân dung dịch NaCl để sản xuất NaOH có phương trình tổng quát:

\(2 \text{NaCl} + 2 \text{H}_{2} \text{O} \rightarrow 2 \text{NaOH} + \text{H}_{2} + \text{Cl}_{2}\)

Từ phương trình, ta thấy:

\(n_{\text{NaCl}} : n_{\text{NaOH}} = 1 : 1\)

Bước 1: Tính lượng NaCl đã tham gia phản ứng

Nồng độ nước muối ban đầu:

\(300 \textrm{ } \text{g}/\text{L}\)

Nồng độ “nước muối nghèo”:

\(220 \textrm{ } \text{g}/\text{L}\)

⇒ Lượng NaCl đã phản ứng trong 1 lít dung dịch:

\(300 - 220 = 80 \textrm{ } \text{g}\)

Số mol NaCl đã phản ứng:

\(n_{\text{NaCl}} = \frac{80}{58,5} \approx 1,37 \textrm{ } \text{mol}\)

Bước 2: Tính lượng NaOH thu được theo lý thuyết

Do tỉ lệ mol 1 : 1:

\(n_{\text{NaOH}} = 1,37 \textrm{ } \text{mol}\)

Khối lượng NaOH lý thuyết:

\(m_{\text{NaOH}\&\text{nbsp};(\text{lt})} = 1,37 \times 40 \approx 54,8 \textrm{ } \text{g}\)

Bước 3: Tính khối lượng NaOH thực tế (hiệu suất 80%)

\(m_{\text{NaOH}\&\text{nbsp};(\text{tt})} = 54,8 \times 80 \% \approx 43,8 \textrm{ } \text{g}\)

Sơn phủ bề mặt vỏ tàu:
Sơn tạo một lớp cách li giữa thép và nước biển, ngăn không cho thép tiếp xúc trực tiếp với môi trường điện li, từ đó hạn chế quá trình ăn mòn.

– Gắn kim loại hoạt động mạnh hơn sắt (như kẽm hoặc magie) vào vỏ tàu:
Kẽm (hoặc Mg) có tính khử mạnh hơn sắt nên sẽ bị ăn mòn trước, còn sắt trở thành cực âm được bảo vệ. Đây là phương pháp bảo vệ catot.

– Mạ kẽm hoặc mạ kim loại thích hợp cho vỏ thép:
Lớp kim loại mạ vừa cách li sắt với môi trường, vừa có thể bị oxi hóa thay cho sắt nếu lớp mạ bị trầy xước.

1. Dung dịch AlCl₃

Không xảy ra phản ứng vì sắt đứng sau nhôm trong dãy hoạt động hóa học, không đẩy được Al³⁺ ra khỏi dung dịch.
→ Không có phản ứng.

2. Dung dịch CuSO₄

Sắt đứng trước đồng trong dãy hoạt động hóa học nên đẩy được Cu²⁺ ra khỏi dung dịch.

\(\text{Fe} + \text{CuSO}_{4} \rightarrow \text{FeSO}_{4} + \text{Cu}\)

3. Dung dịch Fe₂(SO₄)₃

Xảy ra phản ứng oxi hóa – khử:
Fe kim loại khử Fe³⁺ thành Fe²⁺.

\(\text{Fe} + \text{Fe}_{2} \left(\right. \text{SO}_{4} \left.\right)_{3} \rightarrow 3 \text{FeSO}_{4}\)

4. Dung dịch AgNO₃

Sắt đứng trước bạc trong dãy hoạt động hóa học nên đẩy được Ag⁺ ra khỏi dung dịch.

\(\text{Fe} + 2 \text{AgNO}_{3} \rightarrow \text{Fe}(\text{NO}_{3} \left.\right)_{2} + 2 \text{Ag}\)

5. Dung dịch KCl

Không xảy ra phản ứng vì sắt không đẩy được kali ra khỏi muối (K là kim loại hoạt động rất mạnh).

→ Không có phản ứng.

6. Dung dịch Pb(NO₃)₂

Sắt đứng trước chì trong dãy hoạt động hóa học nên đẩy được Pb²⁺ ra khỏi dung dịch.

\(\text{Fe} + \text{Pb}(\text{NO}_{3} \left.\right)_{2} \rightarrow \text{Fe}(\text{NO}_{3} \left.\right)_{2} + \text{Pb}\)

1. Dung dịch AlCl₃

Không xảy ra phản ứng vì sắt đứng sau nhôm trong dãy hoạt động hóa học, không đẩy được Al³⁺ ra khỏi dung dịch.
→ Không có phản ứng.

2. Dung dịch CuSO₄

Sắt đứng trước đồng trong dãy hoạt động hóa học nên đẩy được Cu²⁺ ra khỏi dung dịch.

\(\text{Fe} + \text{CuSO}_{4} \rightarrow \text{FeSO}_{4} + \text{Cu}\)

3. Dung dịch Fe₂(SO₄)₃

Xảy ra phản ứng oxi hóa – khử:
Fe kim loại khử Fe³⁺ thành Fe²⁺.

\(\text{Fe} + \text{Fe}_{2} \left(\right. \text{SO}_{4} \left.\right)_{3} \rightarrow 3 \text{FeSO}_{4}\)

4. Dung dịch AgNO₃

Sắt đứng trước bạc trong dãy hoạt động hóa học nên đẩy được Ag⁺ ra khỏi dung dịch.

\(\text{Fe} + 2 \text{AgNO}_{3} \rightarrow \text{Fe}(\text{NO}_{3} \left.\right)_{2} + 2 \text{Ag}\)

5. Dung dịch KCl

Không xảy ra phản ứng vì sắt không đẩy được kali ra khỏi muối (K là kim loại hoạt động rất mạnh).

→ Không có phản ứng.

6. Dung dịch Pb(NO₃)₂

Sắt đứng trước chì trong dãy hoạt động hóa học nên đẩy được Pb²⁺ ra khỏi dung dịch.

\(\text{Fe} + \text{Pb}(\text{NO}_{3} \left.\right)_{2} \rightarrow \text{Fe}(\text{NO}_{3} \left.\right)_{2} + \text{Pb}\)