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Chemistry Senior High

電気分解についてです。陰極での反応の部分で、•cu2+,Ag+のようにイオン化傾向が小さい……… と書かれているものがありますが、このイオンというものは水溶液中に存在するものなのでしょうか???教えていただきたいです

分 dix キ 電気分解 electrolysis D 電気分解 ようゆうえん ゆうかいえん 外部 ●電気分解 電解質の水溶液や高温の溶融塩(融解塩)に電極を入れ, さんかかんげん から直流電流を流すと,各電極で酸化還元反応を起こすことができる。 でんき ぶんかいでんかい。 れを電気分解 (電解) という。 電気分解は,これまでに学習した電池とは逆 に,電気エネルギーを使って化学反応を起こす操作といえる。 ●電気分解のしくみ 電気分解では,直流電源(電池) の負極につないだ電 いんきょく ようきょく 極を陰極,正極につないだ電極を陽極と呼ぶ。電気分解の電極には、ふっ う化学的に安定な白金 Pt や黒鉛C を用いる。 こくえん 電解質水溶液の電気分解では,陰極と陽極で次のような反応が進行する。 電子を受ける。 《陰極での反応》 電子が流れ込む陰極では,最も還元されやすい物質 が電子を受け取る (還元反応)。 .2+ ・Cu²+,Ag+ のようにイオン化傾向が小さい金属イオンが存在する 場合は,これらが還元されて, Cu や Ag が析出する。 せきしゅつ ・K+ や Na* のようなイオン化傾向の大きい金属イオンが存在する場 合は,これらの金属イオンは極めて還元されにくいので、代わりに H2O(酸性溶液では H*)が還元されて,H2 が発生する。 《陽極での反応》 電子が流れ出す陽極では,最も酸化されやすい物質 が電子を失う (酸化反応)。 【白金,炭素を陽極にした場合】 ・水溶液中にCI やⅠ などのハロゲン化物イオンが存在する場合は, これらが酸化されて, Cl2 や I2 が生じる。 ・水溶液中に SONO3 などが存在する場合は、代わりにH2O (塩基性溶液ではOHT) が酸化されて O2 が発生する。 【白金や炭素以外の金属を陽極にした場合】 ・その金属自身が酸化されて, 陽イオンとなって溶け出す。 15 5 10 25 of ev ta TU オ 20

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Chemistry Senior High

なぜこの問題の(4)(5)は有効数字2桁で解答しているのですか?

応用例題 25 電解槽Aには硫酸銅(ⅡI)水溶液を, 銀水溶液を入れた。電解槽Aと電解槽Bを図のように並列 につないで白金電極を使って電気分解を行った。 電流計の読みが 0.400A の一定値になるように調節しな がら, 64分20秒間電流を通じたところ,電解槽Aの陽極 で発生した気体は,標準状態で 67.2mLであった。 Ag = 108, ファラデー定数=9.65×10C/mol とする。 (1) 流れた全電気量は何Cか。 (2) 電解槽Aの陽極での反応をe を含むイオン反応式で 表せ。 (3) 電解槽Aに流れた電気量は何Cか。 (4) 電解槽Bに流れた電気量は何Cか。 (5) 電解槽Bの陰極には何が何g生じたか。 指針 電解槽A [陽極] 2H2O 電解槽B → O2 + 4H + + 4e__ Cu → O2 + 4H + + 4e ¯ [陰極〕 Cu²+ + 2e_ [陽極〕 2H2O 〔陰極〕 Ag+ + e → Ag A 気量の総和である。 解答 (1) 電気量 [C] =電流〔A〕 × 時間 〔s〕より, Pt Pt 硫酸銅(II)水溶 B Pt 硝酸銀水溶液 応 原子量 Ag=1 138. T て電池と 差を電池 となる。 また, 67.2mL -=3.00×10-mol 発生したので, 流れた電気量は, 22.4×10mL/mol (1) 上の (2) 希碗 (4) 電解槽を並列につないだ場合,回路全体を流れた電気量は,各電解槽に流れた 上希素(②4こった (3) (2) 素 (4) (2 0.400A×(64×60+20)s = 1.544×10°C≒1.54×10°C 答 ( 2 ) 2H2O O2 + 4H+ + 4e¯ (3) (2)より,電解槽Aの陽極では, e4mol が流れると, O21molが発生すること わかる。 O2 が標準状態で 67.2mL, すなわち 13 (1) 9.65 ×10C/mol×3.00×10-mol×4=1.158×10°C≒1.16×10°C 圏 (4) 電解槽Bに流れた電気量は,回路全体を流れた電気量から電解槽Aを流れた電 量を引いたものに等しい。したがって、ルート 1.544×10°C -1.158×10°C=386C≒3.9×102C 答 (1)より (3) より (5) 電解槽Bの陰極の反応は, Ag+ + e → Ag e1mol により Ag1molが析出する。 電解槽Bに流れた電子は 386 C 9.65×104 C/mol 02 HS + 440 -=4.00×10mol であるから, 108g/mol×4.00×10mol=0.432g≒ 0.43gの銀Agが生じる。 答

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この問題の解き方を教えてください! 答えは8.1%です!

3 物質の成り立ち | 塩化銅水溶液に電流を流したときの変化を調べる実験を 行った。 (1)~(5) に答えなさい。 実験 ① 図のように, 10%塩化銅水溶 液100gが入った ビーカーに, 2本 の炭素棒の電極 X・Y を入れ,電 源装置につないだ。 電源装置の電 圧を6Vにし, ス イッチを入れて電 流を流し, 2本の 電極 X・Yで起こ る変化と水溶液の 色の変化を観察した。 電極Xからは気体Aが発生し, 電極Yの表面には、赤色の固体Bが付着していた。 5 分間電流を流した後, スイッチを切った。 ③ 発生した気体Aがとけていると考えられる電極X付 近の水溶液をスポイトでとり, 赤インクで着色した水 の入った試験管にその液を入れ, 色の変化を調べた。 ④ 電極Yの表面に付着した固体Bをとり出して乾燥さ せ,薬さじで強くこすった。 スイッチを切ったときの水溶液の色を観察した。 (6) 新たに10%塩化銅水溶液100g とあらかじめ質量を 測定した電極Y を用意し, ①②を行った。 その後, 電極Yをとり出して, 付着した赤色の固体Bがとれな いように注意して水で洗い, 十分に乾燥させ,質量を 測定した。 スイッチ 電極Y- KM + 電源装置 2 電流計 電極X 塩化銅水溶液 (1) よく出る 塩化銅のように、水にとけると水溶液に電 流が流れる物質を電解質といい, 水にとけても水溶液に 電流が流れない物質を非電解質という。非電解質はどれ か,ア~エから1つ選びなさい。 (2点) ア. 塩化水素 ウ.砂糖 イ. クエン酸 エ. 塩化ナトリウム (2) よく出る 実験 ③では,発生した気体Aを含む水溶 液によって赤インクの色が脱色され,実験④では、 固体Bを薬さじで強くこすると金属光沢が見られた。 気

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至急🚨 この問題の解き方を教えてください 答えは8.1%です

[実験] ① 図のように,10%塩化銅水溶液100gが入ったビーカー 図 に、2本の炭素棒の電極 X・Y を入れ、電源装置につないだ。 ② 電源装置の電圧を6Vにし, スイッチを入れて電流を流 し,2本の電極 X・Yで起こる変化と水溶液の色の変化を 観察した。電極 Xからは気体 A が発生し, 電極Yの表面 には、赤色の固体Bが付着していた。 5分間電流を流した 後 スイッチを切った。 ③ 発生した気体Aがとけていると考えられる電極 X 付近 の水溶液をスポイトでとり, 赤インクで着色した水の入っ た試験管にその液を入れ、色の変化を調べた。 ④ 電極Yの表面に付着した固体Bをとり出して乾燥させ、薬さじで強くこすった。 (5) スイッチを切ったときの水溶液の色を観察した。 スイッチ (5) 電極 Y 電源装置 JUST 電流計 電極 X 塩化銅水溶液 (6) 新たに 10%塩化銅水溶液100g とあらかじめ質量を測定した電極 Y を用意し,①・②を 行った。その後,電極Y をとり出して, 付着した赤色の固体Bがとれないように注意して水 で洗い, 十分に乾燥させ、質量を測定した。 (1) 塩化銅のように、水にとけると水溶液に電流が流れる物質を電解質といい, 水にとけても水溶 液に電流が流れない物質を非電解質という。非電解質はどれか,ア~エから1つ選びなさい。 HE THE SU ア 塩化水素 イクエン酸 ウ 砂糖 エ 塩化ナトリウム (2) 実験 ③では,発生した気体Aを含む水溶液によって赤インクの色が脱色され, 実験④では, 固体Bを薬さじで強くこすると金属光沢が見られた。 気体 A と固体Bの化学式をそれぞれ書き なさい。 気体 A ( ) 固体B( ) (3) 電極 X について述べた文として正しいものはどれか,ア~エから1つ選びなさい。( ア電極 Xは陽極であり, 陰イオンが引きつけられた。 イ電極 X は陰極であり, 陰イオンが引きつけられた。 ウ電極Xは陽極であり,陽イオンが引きつけられた。 エ電極 X は陰極であり, 陽イオンが引きつけられた。 (4) 実験 ⑤. 電流を流した後の塩化銅水溶液の色は,最初よりうすくなっていた。 色がうすく なっていたのはなぜか、 その理由を書きなさい。 実験 ⑥ で,電流を流した後の電極Y の質量は,電流を流す前より 1.0g増加していた。 電流を 流した後の塩化銅水溶液の質量パーセント濃度は何%か, 小数第2位を四捨五入して, 小数第1位 まで求めなさい。 ただし, 塩化銅に含まれる銅と塩素の質量の比は, 10:11である。 ( 20

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