この形 ex)
+ e-
この形ex)
文字
例題4 連結した電解槽の電気分解
図のような装置を使って, 4.00Aの
電流で1.93×103 秒間電気分解した。
ファラデー定数を 9.65 × 10°C/mol
として,次の問いに答えよ。 ただし,
発生する気体は水溶液に溶解しない
ものとする。
(Cu=63.5)
(1)電極 Ⅰ~ⅣVで起こる反応を
I
発展 化学
1341
イオン
交換膜
IV
|Cu
Cu
Fe
CuSO & 水溶液
NaCl水溶液
を含む反応式でそれぞれ表せ。
(2)電極Ⅱで析出する物質の質量と, 電極Ⅲで発生する気体の標準状態
での体積を求めよ。
10
解指針 電極に使用している金属にも着目する。 2つの電解槽
(1)答Ⅰ(陽極) Cu→
15
が直列に接続されていることに注意する。
Cu2+ +2e-
II(陰極) Cu2+ +2e→
Ⅲ (陽極) 2CI→
Cu
Cl2+2e
ⅣV(陰極) 2H2O +2e_
→
H2+2OH-
(2)流れた電気量は,Q[C]=i[A]×t[s]より,
4.00AX 1.93×10³s = 7.72×10³ C
したがって,流れた電子の物質量は,
記号電気回路
電池(電源)
抵抗器
電球
長いほうが正
スイッチ
電流計
電圧計
7.72 × 103C
9.65 x 104C/mol
= 0.0800mol
第3章
酸化還元反応
直列回路なので,電極 Ⅰ~ⅣVに流れる電子はすべて 0.0800mol。
Ⅱ(陰極) 63.5g/mol x 0.0800mol×1 = 2.54g
答 2.54g
中子]
」「炊
をつ
んの
あま
まな
てい
ふく
2
Cu のモル質量 eの物質量
Cu の物質量
Ⅲ (陽極) 22.4L/mol x 0.0800molx
= 0.896L
0.896 L
2
モル
e-の物質量
Cl2の物質量
30
類題 4 図のような装置を使って,直流電流を流して電気分解を行った。このと
き電解槽 Bから発生した気体は標準状態で0.84Lであった。ファラデー
定数を9.65 × 10 C/mol として, 次の問いに答えよ。ただし,発生する
気体は水溶液に溶解しないものとする。
(1)電解槽 A の陽極付近の pH は大
きくなるか、小さくなるか。
(2)回路に流れた電子は何molか。
(3)電解槽 A の陰極に析出した物質
は何gか。
(1) 小さくなる(2)5.0×10mol
(3)1.6g
(Cu=63.5)
1]
も
り。
Pt
Pt
Pt
Pt
こ
CuSO 水溶液
NaOH水溶液
電解槽 A
電解槽 B
ーン化列 Li KCa Na Mg A1 Zn Fe Ni Sn Pb (H2) CuHg Ag Pt Au
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