問題情報

単元電気分解
年度2012年度
問題番号化学Ⅰ-第2問-問6
配点a‐4,b‐3
計算問題
難易度難しい

正解

a ① 1.08g増加

b ③ Bの炭素電極から,塩素が発生した。

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解説

 電気分解の問題では,それぞれの電極での反応を,反応式で表せることが重要です。電極の素材や水溶液中のイオンなどから,反応式を書けるように練習しておきましょう。

電解槽A
陰極(銀電極):Ag + e → Ag
陽極(白金電極):2H2O → O2 + 4H + 4e

電解槽B
陰極(銅電極):Cu2+ + 2e → Cu
陽極(炭素電極):2Cl → Cl2 + 2e

a この実験ではBの銅電極に銅Cuが析出し,質量が0.320g増加しています。これは,0.0050molの銅が析出した計算になります。また,反応式の係数の比から,2molの電子eが流れたときに1molのCuが析出しているので,0.0050molの銅が析出したなら,その2倍の0.010molの電子が流れたことがわかります。

 また,Aでは銀電極に銀Agが析出していますが,その反応式の係数の比から,1molの電子が流れたときに1molのAgが析出しています。直列回路では,どの部分にも同じ物質量の電子eが流れています。よって,Agは0.010mol析出しており,その質量は1.08gです。

b ① 上記のように,Aの電極からは,水素ではなく酸素が発生します。

② Aの陽極に銀電極を用いると,その銀電極が銀イオンとなって溶出します。

③ 上記のように,Bの炭素棒からは,塩素が発生します。

④ Bの陽極に銅電極を用いると,その銅電極が銅(Ⅱ)イオンとなって溶出します。

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問題電気分解の問題
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