Chlorine và sodium hydroxide là hoá chất được sử dụng để sản xuất nhiều chất trung gian trong các ngành công nghiệp hoá học (polymer, bột giấy, giấy), dược phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, sản xuất xà phòng, luyện kim. Công nghệ sử dụng phổ biến để điều chế Cl2 và NaOH là điện phân dung dịch bão hòa NaCl có màng ngăn. Mô hình thiết bị điện phân được thể hiện trong hình sau:

Dung dịch NaCl được đưa vào từ anode và được duy trì ở mức cao hơn bên cathode giúp chất lỏng chảy từ trái sang phải, ngăn không cho dung dịch NaOH chảy sang ngăn anode.
a) Khí X là chlorine và khí Y là hydrogen.
b) Nếu không có màng ngăn xốp thì thu được nước Javel
c) Trong quá trình điện phân dung dịch NaCl với điện cực trơ có màng ngăn xốp, ion Na+ di chuyển được từ anode sang cathode qua màng ngăn xốp.
d) Khi điện phân 500 mL dung dịch NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn xốp đến khi khối lượng dung dịch giảm 5,475 gam thì ngừng điện phân, thu được dung dịch X có giá trị pH = 12,48 (kết quả làm tròn đến phần trăm). (thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể).
Những phát biểu nào đúng?
A. (a), (c), (d). B. (a), (b), (d).
C. (a), (b), (c). D. (a), (b), (c), (d).
(a) Đúng:
Tại ngăn anode thoát khí X: 2Cl– —> Cl2 + 2e
Tại ngăn cathode thoát khí Y: 2H2O + 2e —> H2 + 2OH–
(b) Đúng, nếu không có màng ngăn xốp thì Cl2 sinh ra sẽ tác dụng ngay với NaOH, sản phẩm thu được là nước Javel:
Cl2 + 2NaOH —> NaCl + NaClO + H2O
(c) Đúng, Na+ mang điện dương nên chịu tác dụng của lực điện trường và di chuyển sang cực âm (cathode).
(d) Sai
Phản ứng: 2NaCl + 2H2O —> 2NaOH + H2 + Cl2
Khí thoát ra làm khối lượng dung dịch giảm. Đặt nH2 = nCl2 = x
—> 2x + 71x = 5,475 —> x = 0,075
—> nNaOH = 2x = 0,15 —> [OH–] = 0,15/0,5 = 0,3M
—> pH = 14 + lg[OH–] = 13,48