Giải Thí nghiệm trang 82 SGK Hoá học 12

Lời giải

Phản ứng điện phân dung dịch NaCl bão hoà với điện cực trơ (than chì):

a) Hiện tượng ở mỗi điện cực

Khi điện phân, ở cả hai điện cực đều thấy có bọt khí thoát ra.

- Ở cathode (cực âm, –): nước bị khử (ion $Na^+$ không bị khử trong dung dịch nước), tạo khí hydrogen và ion $OH^-$ làm môi trường quanh cathode có tính base:
$$2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2\uparrow + 2OH^-$$

- Ở anode (cực dương, +): ion $Cl^-$ (có nồng độ lớn trong dung dịch bão hoà) bị oxi hoá thành khí chlorine màu vàng lục, mùi xốc:
$$2Cl^- \rightarrow Cl_2\uparrow + 2e^-$$

Phương trình điện phân tổng quát:
$$2NaCl + 2H_2O \xrightarrow{\text{đpdd, có màng ngăn}} 2NaOH + H_2\uparrow + Cl_2\uparrow$$

b) Khả năng tẩy màu của dung dịch sau điện phân

Vì thí nghiệm không có màng ngăn, khí $Cl_2$ sinh ra ở anode tan và phản ứng ngay với dung dịch $NaOH$ sinh ra ở cathode, tạo thành nước Javel:
$$Cl_2 + 2NaOH \rightarrow NaCl + NaClO + H_2O$$

Dung dịch sau điện phân chứa $NaClO$ (sodium hypochlorite). Trong $NaClO$, chlorine có số oxi hoá $+1$ nên có tính oxi hoá mạnh, có khả năng oxi hoá (phá huỷ) các chất màu. Do đó khi cho cánh hoa màu hồng vào, màu hồng bị tẩy (nhạt dần rồi mất màu). Đây cũng chính là nguyên lí dùng nước Javel để tẩy rửa, tẩy trắng.

c) Vì sao nên dùng nắp đậy trong quá trình điện phân

- Khí $Cl_2$ sinh ra ở anode độc, có mùi xốc, gây hại cho đường hô hấp; đậy nắp để hạn chế khí $Cl_2$ thoát ra ngoài, bảo đảm an toàn.
- Đồng thời, nắp đậy giữ cho $Cl_2$ ở lại trong cốc, tan và phản ứng với $NaOH$ tạo thêm $NaClO$, nhờ đó dung dịch sau điện phân có khả năng tẩy màu tốt hơn (thu được nhiều nước Javel hơn).

Đáp số