Trong công nghiệp người ta tích hợp quá trình sản xuất xút (sodium hydroxide) với khí chlorine bằng phương pháp điện phân dung dịch sodium chloride có màng ngăn xốp. Khí chlorine thu được được làm khô rồi hóa lỏng để làm nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến và sản xuất hóa chất. a. Theo em hóa chất phù hợp được sử dụng để làm khô khí chlorine là gì? b. Người ta sử dụng khí chlorine và hydrogen từ quá trình điện phân nói trên để sản xuất hydrochloric acid thương phẩm (32%; D = 1,153 g/mL, ở 30°C). Một nhà máy với quy mô dùng 300 tấn sodium chloride mỗi ngày để sản xuất acid thương phẩm nói trên. Biết rằng tại nhà máy này, 65% khối lượng chlorine sinh ra được dùng để sản xuất hydrochloric acid và hiệu suất của toàn bộ quá trình từ điều chế ra khí chlorine tới sản xuất acid thương phẩm là 80%. Tính khối lượng dung dịch HCl thu được.

`a,` Hóa chất phù hợp để làm khô khí chlorine là dung dịch acid sulfuric `H_2SO_4` đặc.

`->` `H_2SO_4` đặc có tính hút nước mạnh và không phản ứng với khí chlorine

(Ngoài ra ta có thể dùng `P_2O_5,NaCl` khan,... để làm khô nhưng nếu công nghiệp thì không thông dụng cho lắm)

`b,` `m_{NaCl}=300(\text{tấn})`

`=>n_{NaCl}=(300)/(58,5)=(200)/(39)(\text{tấn mol})`

PTHH:

$\rm 2NaCl +2H_2O\xrightarrow{\text{điện phân dung dịch có màng ngăn}} 2NaOH+Cl_2+H_2$

Từ PTHH : 

`n_{Cl_2(\text{tạo ra})}= 1/2 n_{NaCl}= 1/2 . (200)/(39)=(100)/(39)(\text{tấn mol})`

`n_{Cl_2(\text{dùng})}=(100)/(39).65\%=5/3(\text{tấn mol})`

PTHH:

$\rm Cl_2+H_2\xrightarrow{t^o} 2HCl$

Từ PTHH :

`n_{HCl(\text{lý thuyết})}=2n_{Cl_2(\text{dùng})}= 2 . 5/3 = (10)/3 (\text{tấn mol})`

Mà hiệu suất là `80\%`

`=>n_{HCl(\text{thu được})}=(10)/3 . 80\%=8/3(\text{tấn mol})`

`=>m_{HCl}=8/3 . 36,5=(292)/3(\text{tấn})`

`=>m_{\text{dung dịch } HCl}=(292)/3 : 32\%≈304,167(\text{tấn})`