Question

宙 楽​

この問題の（2）を教えてください。
お願いします🙇‍♀️

3| 水の電気分解と, 発生した気体の反応を調べるために, 次の実験 1, 2 を行った。この実験に関

    

して, あとの問いに答えなさい。                               (新潟)
[実験1】 図+のように, 2 本の炭素柏を電極 図          図2

とする装置を用いて 管 ABの上端まで 管A 伺g        管A 管B

うすい水酸化ナトリウム水浴液を満たした後                うすい水相人

水の電気分解を一定時間行ったところ, 管         2

Bに気体が集まった。

[実験2】 図2のように,管Bに気体が5.0cm*
集まったところで, 電源装置をはずし, 管B       記ー
の下から空気10.0cm* を加えて混合気体をつ          SSテグ
くった。この混合気体に点火装置で点火し, 完全に反応させた。

(1) 実験1について, 次の問いに答えなさい。
③ 水を電気分解したときの化学変化を, 化学反応式で書きなさい。

〔                     ]
⑫ 管Aに集まった気体と同じ気体を発生させる他の方法として, 最も適当なものを。 次のア
ーエから1つ選び, 記号で答えなさい。                         〔     ]
ア 鉄にうすい硫酸を加える。
イ 二酸化マンガンにオキシドールを加える。
ウ 酸化鋼と炭系粉末の混合物を加熱する。
エ 塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの混合物を加熱する。

(⑫) 実験2 について, 反応後の管 B に残った気体の体積は何cm* か, 求めなさい。ただし, 容素
は空気の体積の 78% を, 酸素は空気の体積の 21% を, その他の気体は空気の体積の 1% をそれ
ぞれ占めており, 窒素とその他の気体は, 管 B に集まった気体と反応しないものとする。

(         ]

電源装置                 点装置

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ブドウくん

2H2O→2H2+O2によりH2とO2が体積比2:1で、それぞれ陰極と陽極に発生します。
(補足 反応式の係数比=体積比・個数比ですが、係数比≠質量比です。今回ならば水素分子と酸素分子が2:1の個数でできますが、酸素原子は水素原子より約16倍思いので質量比は1:8になります。このように原子1つあたりの質量が異なるので質量比は係数比によりません。)
管B(陰極)には水素H2が5cm^3入っており、そこに21%だけ酸素を含む空気を10cm^3入れます。空気と言ってますが、結局酸素以外関係ありません。10cm^3のうち2.1cm^3だけ酸素が含まれているので、2.1cm^3の酸素と5.0cm^3の水素の混合気体だと言えます。水素と酸素がすべてなくなり、完全に水になるためには、電気分解の逆の反応なので2:1の体積比である必要がありますが、実際には5.0cm^3の水素に対してその1/2以下の2.1cm^3しか酸素はないので、2.1cm^3の2倍の4.2cm^3の水素としか反応できません。残りの0.8cm^3の水素は余ります。よって0.8cm^3です。

宙 楽​

詳しくありがとうございます‪⸜(*ˊᵕˋ*)⸝‬💕✨
私にはこの問題難しかったです...笑

助かりました✨

ブドウくん

確かに、習いたてなら難しいかもしれませんね。でも、この範囲で入試で出るような問題ってほんとに同じような問題が多いので、出てきた問題をちゃんと理解していけばできるようになると思いますよ。

宙 楽​

ありがとうございます‪⸜(*ˊᵕˋ*)⸝‬💕✨
明日ちょうどここの範囲の期末があって問題演習してて分からなかったんですけど、ブドウくんさんの解説みながら解いてみたら解けました！
ほんとにありがとうございました☺︎