理科
中学生

なぜ4:1になるのですか?

エ物質の燃焼を助けるはたらきがある。 (6)文章中の下線部⑦について,電気分解で生じる銅と酸素の質量の比を,できるだけ簡単な整数の比で 答えなさい。 【実験】 CuOz MT 5150
【I先生とMさんの会話】 黒板- 極 Cu2+ + 20 → Cu 極 2H2O -> 02 + 4 + 40 (電子1個を日とする ) I先生 : 黒板を見てください。 これは, 硫酸銅水溶液を電気分解したときにそれぞれの電極で起こる 変化を表したものです。 Mさん: あれ, 硫酸銅が電離して生じた @ が書いてありませんね。 I 先生:そうですね。 -の電気を帯びているので電子を放出しやすそうに見えるのですが、 実際にはそ うはならないのです。 反応に無関係な物質は化学反応式に書かないというルールがあるので, 上のような反応式にも書かないのです。 Mさん: 塩化銅水溶液の電気分解だったら、塩化銅が電離して生じた ますよね。 陽 が 極で変化し I先生:その結果,有毒な塩素が発生するのでしたね。 ところで,酸素が1分子発生するときに銅イ オンはいくつ反応するか分かりますか。 Mさん: えーっと, どう考えたらいいのですか。 I先生: 2年生で電流とその利用を学習したときに,直列回路であればどこに電流計をつないでも電流 の大きさが同じであるということを説明しましたよね。 Mさん:これも直列回路扱いしていいのですか。 I先生:そうですね。 それぞれの電極を抵抗器のように考えたらいいのです。 直列回路では,電流の大 きさがどこも同じですから,どこをとっても,同時に同じ数の電子が動いているのですよ。 極に電子が4個渡されます。 先生の説明から考えると, Mさん: 酸素が1分子発生するとしたら, a 極にも電子が同じ数の4個やってくることになります。 だから、 そのとき銅イオンは f 個反応します。 I先生:そうですね, 水溶液中に銅イオンがある限り, この関係は成り立ち続けますね。 方の組み合わせとして,最も適しているもの

回答

銅と酸素が結びついて酸化銅になるときの質量比が4:1になることを使います。
電気分解は、銅と酸素が結びつくときの逆の反応です。なので、比も同じになります。

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