Question

ノーマン

(3)を教えて頂きたいです。
電気分解全体の化学反応式で解こうとしたのですが解けませんでした。
解説のように解かないと解けないのですか？この問題から学ぶべきポイントも教えて頂きたいです。よろしくお願いします。

A/4
143.混合物の電気分解 ● 0.020mol の硫酸ニッケル(IⅡ)と 0.020 mol の硫酸を含
む 200 mL の水溶液を, 両電極を白金として1時間 15分電気分解したところ, 陰極では
質量が0.295g増加し, 同時に標準状態で0.112Lの気体が発生した。
(1)流れた電流は何Aか。
(2) 陽極で発生した気体は, 標準状態で何Lか。
メ(3)電気分解後の硫酸のモル濃度はいくらか。
(東北薬大 改)

62 第6章 電池と電気分解
B室では最初にあった OHT が 0.10mol/L×2.0L=0.20mol で,さら
に反応によって OH" が0.20mol 増える。したがって, 反応後の OH- の
濃度は,
0.20mol+0.20mol
HOS
1OHS
-=0.20mol/L
2.0L
143 (1) 0.43 A (2) 0.11L (3) 0.13mol/L
(1) [陰極)質量増加と気体発生の2つの反応が起こっている。
Ni?+ + 2e
2H* + 2e
Ni(原子量59) 1mol が生成するにはe-2molが必要である。また,
Helmol が発生するのにも e-2mol が必要である。したがって, 流
れたe-の物質量は,
0.295g
59g/mol:
生成した Ni の物質量 発生した H2の物質量
流れた電流をx[A] とすると, Q[C]=i[A]xt[s] より,
9.65×10*C/mol×0.020mol=x [A]× (75×60)s
x=0.428…A=0.43 A
(2) [陽極] 2H:0
Ni
He
0.112L
×2 +
22.4L/mol
×2=0.020mol
O2 + 4H* + 4e
e-1mol が流れると O2-molが発生するから,
22.4L/mol×0.020mol× =0.112L=0.11L
4
0.112L
(3) 陰極では
22.4L/mol
-×2=0.010mol のH*が失われ,陽極では
0.112L
-×4=0.020mol のH* が生じるから, 溶液中に 0.010
22.4L/mol
mol のH* が増える。これは0.0050mol の HeSO』に相当する"から,
電気分解後の硫酸の濃度は,
電気分解前のH:SO4 増加した H.SO。
0.020mol+0.0050mol
INISO, の電様が
Niの析出により、
中では SOやが
なっているので
増加量からKS
=0.125mol/L=0.13mol/L
0.200L
溶液の体積
加量が求まる。
(3
144:(1) それぞれ 1.93×10°C
(2) 電極B:水素, 2.24L, 電極C: 酸素, 1.12L
(3) 6.4g増加 (4) 電解槽I :大きい, 電解槽I:小さい
(1) 電解槽を直列につないだ場合, 電流は
雷源の正拓