Question

こは

化学の電気分解についての問題です。132（2)がわかりません💦なぜ硫酸イオンのことは考えないのでしょうか？解説お願いします🙇‍♀

132. 硫酸銅(II)水溶液の電気分解 硫酸銅(ⅡI)水溶液
100mLをとり, 白金を電極として1.0Aの電流を通じたとこ
すべての銅(ⅡI) イオンを銅として析出させるのに 32分 10
秒間必要であった。
*
1₁
(1) 析出した銅は何gか。
(2) 最初の硫酸銅(ⅡI)水溶液の濃度は何mol/Lか。
(3) 陽極で発生する気体は何か。 また, それは何mol か。
(4) 電気分解終了後の溶液中には、 何イオンが何mol含まれているか。
(5) この電気分解の反応を1つにまとめた化学反応式を記せ。
(6) 両電極を銅として電気分解すると, 硫酸銅(ⅡI)水溶液の濃度は, 電気分解の前後で
どのように変わるか。
例題22
Pt
Pt
硫酸銅(ⅡI)水溶液

€
2
132 (1) 0.64g (2) 0.10mol/L (3) 酸素, 5.0×10mol
(4) 水素イオン : 0.020 mol, 硫酸イオン : 0.010mol
(5) 2CuSO4+ 2H2O
2Cu+ 2H2SO4 + O2
(6) 変わらない
Cu
流れた電気量と の物質量は、
(1) [陰極] Cu²+ + 2e]
→
1.0A × (32×60+10)s=1930c
2
1930 C
9.65×10°C/mol
e-2molが流れると Culmol が析出するから, 析出する Cu の質量
は,
64g/mol×0.020mol×12=0.64g
(2)100mL中に Cu²+ が0.010mol含まれていたから,
0.010 mol
-=0.10 mol/L
=0.020mol
0.10L
(3) [陽極] 2H2O
O2 + 4H+ + 4e
---2
e4mol が流れると O21mol が発生するから, 発生する O2 の物質量
は,
0.020mol× 1/1 = 5.0×10-mol
4
(6) [陽極] Cu-
(4) 電気分解前に水溶液中に含まれていたイオンは, Cu²+ と SO²で,
それぞれ 0.010mol。 電気分解により, Cu²+ はすべて Cu となり 水
溶液中には存在しなくなる。 SO²は変化しないでそのまま残る。
また、電気分解によりHが生じる。 ②式より, e" と H+の物質量の
比は1:1であるから, e0.020mol が流れると H+0.020mol が生じ,
そのまま水溶液中に残る。
(5) ① 式×2+② 式により, e を消去する。
→
2Cu²+ + 2H2O -
2Cu + O2 + 4H+
両辺に変化しなかった2SO を加えて整理する。
Cu²+ + 2e-
→
[陰極] Cu²+ + 2e → Cu
陽極で溶けた銅と同量の銅が陰極に析出するので、溶液の濃度は変
化しない。
9.1

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

硫酸銅→銅イオン+硫酸イオン

反応式より、硫酸銅から銅イオンと硫酸イオンは同じmolできる。
よって、銅イオンを調べたら、硫酸イオンも同じ濃度なので考えない。銅イオンと硫酸イオンは同じ溶液だから、片方だけ調べる。

硫酸イオンの方を調べても同じだが、酸化還元に硫酸イオンはこの反応では酸化数変わらず関係ないから、調べない。