問題情報

単元水酸化ナトリウムの工業的製法
年度2013年度
問題番号化学Ⅰ－第2問－問7
配点4
計算問題○
難易度難しい

正解

②　1.34

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解説

　電気量の計算問題は，流れた電気量を2つの方法で表し，それらが等しいという方程式を立てて解きます。

　まずは，電流の大きさ（A）と通電時間（秒）から電気量（C）を表します。最終的に求めたい電流の大きさをI（A）とおくと，流れた電気量は次のように表すことができます。

　　　I（A）×3600（秒）＝3600I（C）

　次に，生成した物質の質量から，量的関係を考えて電子の物質量を求めます。そのあと，電子の物質量とファラデー定数の積で流れた電気量を表します。

　陰極では，2.00gの水酸化ナトリウムNaOHが生成しました。水酸化ナトリウムの式量を計算すると，NaOH＝23＋16＋1＝40　なので，物質量は2.00g÷40g/mol＝0.050molです。

　水酸化ナトリウムの生成を化学反応式で表すと，次のようになります。

　　　２H2O　＋　2e－　→　H2　＋　２OH－
　　　２Na＋　＋　２OH－　→　２NaOH

　これらの式から，2molの電子e－が流れると2molの水酸化ナトリウムNaOHが生成するということが分かります。この実験では水酸化ナトリウムが0.050mol生成したので，流れた電子の物質量は0.050molです。

　よって，流れた電気量は，9.65×104C/mol　×　0.050mol　＝　4825C　です。

　2つの方法で表した電気量は，同じ実験の電気量なので，等しいはずです。

　　　3600I（C）　＝　4825（C）　　⇒　　I　＝　1.34

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問題水酸化ナトリウムの工業的製法の問題
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