問題情報

単元燃料電池と電気分解
年度2011年度
問題番号化学Ⅰ-第2問-問6
配点4
計算問題
難易度普通

正解

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解説

 燃料電池や電気分解装置が直列につながっているので,流れる電子の物質量〔mol〕はどこでも同じです。よって,燃料電池の負極で水素が放出する電子eと,電気分解装置の銅電極Aに流れる電子eの物質量が等しいということになります。

 水素H2は,次のような反応で電子を放出します。
   H2 → 2H + 2e

よって,水素1mol(22.4L)が反応するとき,電子2molが流れます。

 銅電極Aは,燃料電池の正極とつながっているので,陽極です。電気分解装置の陽極では,電池の正極に電子を送るため,電子を放出する反応が起こります。
   Cu → Cu2+ + 2e

よって,銅1mol(64g)が溶出するとき,電子2molが流れます。

 まとめると,水素22.4Lが消費されると,銅電極の質量が64g減少することになります。これに当てはまるグラフは,⑥です。

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