問題情報

単元電気分解
年度2014年度
問題番号化学Ⅰ-第2問-問5
配点4(各2)
計算問題○
難易度普通

正解

① NaOH
④ H2SO4

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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。

① 陰極:2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
陽極:4OH- → O2 + 2H2O + 4e-

 電子が0.4mol流れたとき,陰極では0.2molの水素が,陽極では0.1molの酸素がそれぞれ発生します。よって,両極で発生した気体の物質量の総和は0.3molです。

② 陰極:Ag+ + e- → Ag
陽極:2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

 電子が0.4mol流れたとき,陰極では0.4molの銀が析出し,陽極では0.1molの酸素が発生します。よって,両極で発生した気体の物質量の総和は0.1molです。

③ 陰極:Cu2+ + 2e- → Cu
陽極:2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

 電子が0.4mol流れたとき,陰極では0.2molの銅が析出し,陽極では0.1molの酸素が発生します。よって,両極で発生した気体の物質量の総和は0.1molです。

④ 陰極:2H+ + 2e- → H2
陽極:2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

 電子が0.4mol流れたとき,陰極では0.2molの水素が,陽極では0.1molの酸素がそれぞれ発生します。よって,両極で発生した気体の物質量の総和は0.3molです。

⑤ 陰極:2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
陽極:2I- → I2 + 2e-

 電子が0.4mol流れたとき,陰極では0.2molの水素が発生し,陽極では0.2molのヨウ素が生じます。よって,両極で発生した気体の物質量の総和は0.2molです。

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問題電気分解の問題
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