Question

ぴい

【化学】電気分解の問題です。
陽極と陰極での反応がそれぞれマーカーの部分のようになる理由を教えていただきたいです🙇‍♂️
特に陰極では水素イオンが還元されると思ったのですが、なぜ水が還元されているのでしょうか？

第2編
141 NaCl水溶液の電気分解■ 陽イオン交換膜で仕切られたA室 (陽極室) とB室
(陰極室) があり, A室には 1.00mol/Lの塩化ナトリウム水溶液 1.0L, B室には 0.10
mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液2.0L が入っている。 陽極に炭素, 陰極に白金を用い
て電気分解をしたところ, A室の塩化ナトリウム水溶液の濃度が0.80mol/Lになった。
(1) B室で発生した気体の体積は標準状態で何Lか。
(2)B室内の溶液の水酸化物イオン濃度は何mol/Lになったか。 ただし, 電気分解の前
後で水溶液の体積は変わらないものとする。
[ 日本獣大] -133

141 (1)2.2L (2) 0.20mol/L
[陽極 (A室)] 2Cl → Cl + 2e
[陰極 (B室)] 2H2O + 2e → H2 + 20H-
陽イオン交換膜を陽イオンは通過できるが, 陰イオンは通過できない。
そのため, A室の Na+ は B室に移動するが, B室のOHはB室に残る。
陽極
1.00mol/Lの
NaCl 水溶液が
|1.0L
陰極
OHS
0.10mol/Lの
Na+
Pt H2O
NaOH水溶液が
2.0L
A室
A CI
OH
Na
B室
(1)A室で減少した NaCl は (1.00 -0.80)mol/L×1.0L=0.20mol なの
で,流れたe は 0.20mol, B室で生じたH2は0.10mol, OH- は
0.20mol である。 よって, 発生した H2 の体積は,
22.4L/mol×0.10mol=2.24L ≒2.2L
(2)B室では最初にあったOH が 0.10mol/Lx2.0L = 0.20mol で,さ
らに反応によって OH が 0.20mol増える。 したがって,反応後の
OH の濃度は,

電気分解 電池 イオン交換膜法

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

溶液が酸性だと、2H+ + 2e- →H2になりますが、
中性や塩基性だと、上の式に2OH-を加えて、
2H+ 2OH- + 2e- →H2+2OH-

2H2O +2e- →H2+2OH-

となる🙇

ぴい

ありがとうございます！