Quá trình điện phân để mạ đồng lên một chiếc chìa khoá được làm từ thép không gỉ, được mô tả ở hình sau:

Khi điện phân dung dịch nào dưới đây tại cathode xảy ra quá trình khử nước?

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 Cl${}_2$ và NaOH là điện phân dung dịch 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) Phương trình hoá học của phản ứng điện phân:
$$2\text{NaCl(aq)}+2{\text{H}}_2\text{O(aq)}\to {\text{Cl}}_2\text{(g)}+{\text{H}}_2\text{(g)}+2\text{NaOH(aq)}$$
b) Để thu được dung dịch NaOH tinh khiết hơn (nồng độ 50\%) có thể tăng nồng độ dung dịch NaCl ban đầu.
c) Ở Cathode, nước bị khử thay vì Na${}^{+}$ do thế điện cực chuẩn của cặp 2H${}^{+}$/H${}_2$ cao hơn Na${}^{+}$/Na.
d) Tiến hành điện phân liên tục 5,00 giờ với dòng điện không đổi 25,0 kA (hiệu suất dòng cho cả 2 điện cực là 96,5%) 2000 kg dung dịch muối ăn NaCl 25\% được cấp vào ngăn anode. Dung dịch thu được ở cathode là NaOH 12,0\% khối lượng, chứa 2,0\% NaCl (do rò rỉ và kéo theo). Khối lượng NaCl còn lại ở anode là 214,83125 kg. Biết trong quá trình điện phân, màng ngăn không đảm bảo nên đã có 5\% Cl${}_2$ sinh ra phản ứng với NaOH.

Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm điện phân điều chế chlorine và so sánh tính oxy hóa của chlorine với iodine như sau:

Cho vào bình điện phân (có màng ngăn xốp) 300 mL dung dịch hỗn hợp NaCl 2M, KI 2M và vài giọt dung dịch hồ tinh bột, nối bình điện phân với nguồn điện một chiều (như hình vẽ bên).



Nhóm học sinh trên tiến hành điện phân trong thời gian 30 phút với cường độ không đổi là 5 A thấy phần dung dịch bên phía anode chuyển sang màu xanh. Biết số mol electron đi qua dây dẫn được tính bằng công thức: $n=\frac{I.t}{96500}$, trong đó I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian (giây).

Sau khi tra cứu được các giá trị thế điện cực chuẩn $E_{C{l}_2/2C{l}^{-}}^o$ = 1,36V; $E_{I_2/2I^{-}}^o$ = 0,54V, nhóm học sinh đưa ra nhận định “Trong quá trình điện phân trên, ở anode chỉ có ion $C{l}^{-}$ bị oxi hóa thành $C{l}_2$, $C{l}_2$ phản ứng với dung dịch KI tạo ra $I_2$ làm xanh hồ tinh bột”.

Tiến hành điện phân dung dịch NaCl theo các bước:
Bước 1: Lắp thiết bị thí nghiệm điện phân dung dịch NaCl với điện cực tro như hình bên.

Bước 2: Rót khoảng 80 mL dung dịch NaCl bão hòa vào cốc rồi nhúng hai điện cực than chì vào dung dịch.
Bước 3: Nối hai điện cực than chì với hai cực của nguồn điện và tiến hành điện phân trong khoảng 5 phút.
Bước 4: Cho một mẫu cánh hoa màu hồng vào cốc chứa khoảng 5 mL dung dịch sau điện phân.
Phát biểu nào sau đây không đúng?

Mạ vàng bằng phương pháp điện phân (mạ điện) được dùng để mạ một lớp vàng mỏng bên ngoài vật cần mạ để trang trí bề mặt, tạo độ thẩm mỹ. Trong quá trình mạ vàng, vật cần mạ được gắn với cathode, thanh Au đóng vai trò anode và cùng nhúng trong dung dịch muối cyanide của vàng ($[Au(CN{)}_2{]}^{-}$). Sơ đồ được mạ như hình bên:

Cho biết:
- Quá trình khử tại cathode: $[Au(CN{)}_2{]}^{-}$ + 1e → Au + 2CN${}^{-}$
- Điện lượng: q = It = n${}_e$.F, với F = 96500 C/mol. Để mạ 3,25 gam vàng lên một chiếc đồng hồ khi điện phân dung dịch chứa ion $[Au(CN{)}_2{]}^{-}$ với dòng điện có cường độ 2 A không đổi thì cần thời gian là bao nhiêu phút? (làm tròn đến hàng phần chục).

Một học sinh làm thí nghiệm điện phân dung dịch NaCl.
Bước 1. Lắp thiết bị thí nghiệm điện phân dung dịch NaCl với điện cực graphite như hình dưới đây:

Bước 2. Rót khoảng 80 mL dung dịch NaCl bão hoà vào cốc rồi nhúng hai điện cực graphite vào dung dịch.
Bước 3. Nối hai điện cực graphite với hai cực của nguồn điện và tiến hành điện phân trong khoảng 5 phút.
Bước 4. Cho một mẫu cánh hoa màu hồng vào cốc chứa khoảng 5 mL dung dịch sau điện phân.