Question

jpgamw

化学基礎についてです。
(2)のやり方を教えて欲しいです！
解答の①式から～分かりません。
よろしくお願いします☀️

201. 水酸化ナトリウム水溶液の電気分解 白金電極を用いて, うすい水酸化ナトリウム
NaOH 水溶液を電気分解すると,陽極と陰極にそれぞれ気体が発生し, その体積を合わ
せると, 0℃, 1.013 × 105 Pa で 6.72Lであった。 次の各問いに答えよ。
(1) 各極での変化を電子eを用いた反応式で表せ。
(2) 流れた電気量は何Cか。
(3)
(3)
(4) この電気分解で発生した気体を混合し, 完全に反応させたときに生じる物質の質
量は何gか。
この電気分解を2.00Aの電流で行うと,電流を何秒間通じる必要があるか
。

201. 水酸化ナトリウムオ
解答 (1) 陰極:2H2O+2e
H2+2OH-
陽極: 40HQ2+2H2O +46
(2) 3.86×10°C (3) 1.93 ×10秒 (4) 3.60g
解説 (1) 白金電極を用いて, 水酸化ナトリウム NaOH水溶液を電
気分解するときの変化は,次のように表される。
陰極:2H2O+2e-
→ H2+2OH ... ①
陽極: 40H→ O2+2H2O+4e ... ②
(2) この電気分解では、陰極に水素 H2, 陽極に酸素 O2 が得られる。 こ
のとき, 電子4molでH2が2mol, O2 が 1mol発生する。 両極で発生し
また気体の体積の合計が0℃ 101×10Pa で 6.72Lであったので、こ
のとき発生した水素と酸素の体積は,
H26.72L×
-=4.48L
2
2+1
4.48L
22.4L/mol
1
2+1
026.72L×
-=2.24L
① 式から発生した水素 H2 の体積 4.48L を用いて, 流れた電子の物質
量を求めると、次のようになる。
x2=0.400mol
1mol の電子が流れたときの電気量は9.65×10℃なので,このとき流れ
た電気量は次のようになる。
9.65×10°C/mol×0.400mol=3.86×10C
(3) この電気分解では, 2.00Aの電流を流しているので、電流を流し
た時間を [s] とすると, 電気量 [C] =電流 [A] × 時間 [s]から,
3.86×10C=2.00 Axt[s]
t=1.93×10's
(4) 電気分解で発生した両極の気体を完全燃焼させると水H2Oが生
成する。
2H₂+O2
2H2O ... ③
③式から、 0℃, 1013×105Paで4.48Lの水素(=0.200mol) と 2.24L
の酸素(=0.100mol) が反応すると, 水H2O (モル質量18g/mol) が
0.200mol 生じるので、生じた水の質量は,次のように求められる。
18g/mol×0.200mol=3.60g

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

たこ焼き

とりあえず、今回の電気分解では
水素が4.48L、酸素が2.24L発生した。

で、聞かれているのは流れた電気量(流れた電子からわかりますよね)。
　電子と水素、電子と酸素の関係がわかるのは(1)で書いた化学反応式だけ。　　

よって化学反応式から考える。
化学反応式と言われれば、物質量の比を表している、ですよね。
だから、生じた水素(酸素でも可)が何molかを求める。
　水素は標準状態で4.48Lだから、4.48/22.4=0.200mol
　(酸素だと2.24/23.4=0.100mol)　

化学反応式①の係数の関係から1molの水素が生じるには2molの電子が流れればよいことがわかるから、
0.200molの水素が生じるには0.200×2=0.400molの電子が流れればよいことがわかる。
　※酸素を用いて化学反応式②の係数から求めても可

後はわかりますか？
分からなければ質問してください

jpgamw

回答ありがとうございます。
係数の比で求めれば意外と簡単ですね🙋
勉強になりました☀️
ありがとうございました。