化学
高校生
解決済み
化学 東京薬科大学過去問（電池・電気分解分野）
写真の問題 問2(3)に関して
赤本の解答では、27%となっていますが、私自身は33%ではないかと思います。
なぜ、いきなり電解液600gという風になってしまうのでしょうか？
解説をお願い致します。
問2 水酸化ナトリウム水溶液を入れた電解槽に2枚の白金板を浸し,図のようにそ
れぞれを鉛蓄電池につないで電気分解を行った。鉛蓄電池の電解液には,質量
パーセント濃度 30 % の希硫酸(密度 1.2 g/cm°) 500 mL を用いた。(1)~(4)
に答えなさい。ただし,電気分解の電流効率は100 % とする。
鉛蓄電池
水酸化ナトリウム水溶液
電解槽
図
陰極 二
白金板
白金板
陽極 +
(2) 電気分解によって電解槽の陰極から標準状態で 2.24 L の気体が発生した。こ
のとき,電解槽の陽極から気体
ア
が発生し,その体積は標準状態におい
て
イ
Lであった。
空欄
ア
と
イ
にあてはまる気体と数値の組合せとして正しいものを
a~fから選びなさい。
ア
イ
a
H。
1.12
b
H。
2.24
C
H。
4.48
d
0。
1.12
O。
2.24
e
O。
4.48
(3) (2)の電気分解によって,下線部の希硫酸の質量パーセント濃度は何%になっ
たか、最も近い値をa~fから選びなさい。
21
b 24
c 27
d 33
a
e
36
f 39
-=3.67=3.7[mol/L)AHOHEAOnl4なb
問2.(1) 30%のH.SO。(密度1.2g/cm°) 500mLのモル濃度は
500×1.2×0.30 FS+1IKS+16
98
-3.67=3.7[mol/L] H0aMな
S/HCI+C9(OH)
0.50
H20
メタノールならは
(2) NaOH水溶液の電気分解での反応は次の通り。
陰極:2H.0+2e"→H+2OH
d 1
陽極:40H- →02+2H:0+4e
初と、S問り
陰極から H。が標準状態で 2.24Lつまり0.10mol 発生したので, e"の物
質量に換算すると 0.20mol となる。陽極からO2は0.050mol つまり1.12
L発生する。 000.Hp o IMom O1×0.I(1)1
((2)より, e-は
0.20mol 移動した。×0 の005年
鉛蓄電池の放電時の反応は次の通り。
陰極:Pb+SO,2-→PbSO4+2e
* CHCOO/S-3H°O (昭13e) 15
J88.6-0e1x×0する。
PBSO』+2H.0 di0.s (9)
陽極:PbO2+SO2-+4H*+2e
2e
2PBSO4+2H20
子の数がよます
全体:Pb+PbO2+2H2SO4
ゆえに鉛蓄電池の放電時では, e" 0.20mol で H.SO。が0.20mol つまり
19.6g減少し,H.0 が0.20mol つまり 3.6g増加する。電気分解前は電
44
解液 600g中にH.SO,が180g
溶けていたので、電気分解後の電解液の
質量パーセント濃度は 00 木A00 00om -01x0.1
180-19.6
×100=27.4=27[%]
ら lom0I×0.トお
600-19.6+3.6
回答
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そういうことでしたか、すっかり焦っておりました…。
ありがとうございます！