\[ 2NaCl + 2H_2O \xrightarrow{\text{通电}} Cl_2↑ + H_2↑ + 2NaOH \]
这个反应可以分为两个主要阶段进行分析。首先,在阳极上,氯化钠中的氯离子(Cl⁻)失去电子被氧化成氯气分子(Cl₂):
\[ 2Cl^- - 2e^- \rightarrow Cl_2↑ \]
接着,在阴极上,水分子中的氢离子(H⁺)获得电子被还原成氢气分子(H₂),同时产生氢氧根离子(OH⁻):
\[ 2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2↑ + 2OH^- \]
最终,这些产物结合形成了氢氧化钠溶液。此方法不仅操作简单,而且效率较高,是现代化工生产中不可或缺的技术之一。
需要注意的是,在实际操作过程中,为了提高电流效率并减少副反应的发生,通常会采用隔膜法或离子交换膜法来分离产生的气体与溶液。此外,该过程还可能伴随一些副产物如次氯酸盐等生成,但它们的浓度一般较低,在正常情况下不会对主产物的质量造成显著影响。
总之,通过电解饱和食盐水所得到的产品对于后续化工产品的合成具有重要意义,同时也为环境保护提供了有效途径。