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化学 高校生

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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化学 高校生

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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化学 高校生

化学で鉛蓄電池の実験を行ったのですが、 考察の放電によって色が変化した理由がわかりません💦至急教えていただきたいです、!!

目的 鉛蓄電池を作って観察し、その特徴を理解する。 原理 鉛蓄電池の電池式:〔(-)pb|H2SO4ag/pb02 (+) 鉛蓄電池の模式図 (-), P.b 2e TILLD → Pb2+ PbSO4 (+) pb02 2H+2H+24.020²) -504²- SO4²- Pb²+ + Pb4+) zel Pb504 負極になる鉛板 操作 ① シャーレ中に図のように2枚の鉛板の間に ろ紙をはさみ、 3 mol/Lの希硫酸を2mL (ボトル全量)をろ紙に浸み込ませる。 (鉛板どうしは接触させない) ②2分間、 直流 3V の外部電源と鉛板の両端 をつなぎ、ろ紙と鉛の間に隙間ができないようにピンセットで押しながら電流を流す。 デジタルマルチ メーターで起電力をはかる。 2枚の鉛板がろ紙に接していた部分の色をそれぞれ観察する。 ③ 両端に導線をつないでプロペラを回転させ、とまったら、 両極の鉛板の色を再び確認する。 ④ もう一度②の操作を行い、プロペラにつなぐ。 電極装置の使い方 1.電源スイッチ (1) が OFFになっていること、電圧調節ツマミ (4)が 最小 (左にいっぱい)になっていることを確かめてから、コンセン トに電源をさしこむ。 2. 電流制限器(10) を右いっぱいにまわす。 (実験中、動かさない) 3. シャーレ中の上側の鉛板につけた導線は電源装置 (7) の +極に、 下側の鉛板につけた導線は一極につなぐ。 4. 電源スイッチをONにし、電圧調節ツマミ (4) を右にまわしてい き ゲージ (3) を見ながら必要な電圧 (3V) にする。 シャーレ 準備 鉛板×2、ろ紙、シャーレ、ピンセット、スポンジやすり、キムワイプ、外部電源、デジタルマルチ ・操 メーター LALALANIC 〕 794525 + 軽く水 洗い、 ■正極になる鉛板 硫酸をしみこませたろ紙 GA (11) 計測 操作 ・操作 (10) -(6) -(5) (1) 7

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化学 高校生

化学の実験で鉛蓄電池についての実験を行ったのですが、考察の放電によって色が変化した理由、正極と負極で起こったイオン反応式をそれぞれ示しながら、 説明するという考察がわからず、教えていただきたいです、、至急よろしくお願いします…🙏🏻

目的 鉛蓄電池を作って観察し、その特徴を理解する。 原理 鉛蓄電池の電池式:〔(-)pb|H2SO4ag/pb02 (+) 鉛蓄電池の模式図 (-), P.b 2e TILLD → Pb2+ PbSO4 (+) pb02 2H+2H+24.020²) -504²- SO4²- Pb²+ + Pb4+) zel Pb504 負極になる鉛板 操作 ① シャーレ中に図のように2枚の鉛板の間に ろ紙をはさみ、 3 mol/Lの希硫酸を2mL (ボトル全量)をろ紙に浸み込ませる。 (鉛板どうしは接触させない) ②2分間、 直流 3V の外部電源と鉛板の両端 をつなぎ、ろ紙と鉛の間に隙間ができないようにピンセットで押しながら電流を流す。 デジタルマルチ メーターで起電力をはかる。 2枚の鉛板がろ紙に接していた部分の色をそれぞれ観察する。 ③ 両端に導線をつないでプロペラを回転させ、とまったら、 両極の鉛板の色を再び確認する。 ④ もう一度②の操作を行い、プロペラにつなぐ。 電極装置の使い方 1.電源スイッチ (1) が OFFになっていること、電圧調節ツマミ (4)が 最小 (左にいっぱい)になっていることを確かめてから、コンセン トに電源をさしこむ。 2. 電流制限器(10) を右いっぱいにまわす。 (実験中、動かさない) 3. シャーレ中の上側の鉛板につけた導線は電源装置 (7) の +極に、 下側の鉛板につけた導線は一極につなぐ。 4. 電源スイッチをONにし、電圧調節ツマミ (4) を右にまわしてい き ゲージ (3) を見ながら必要な電圧 (3V) にする。 シャーレ 準備 鉛板×2、ろ紙、シャーレ、ピンセット、スポンジやすり、キムワイプ、外部電源、デジタルマルチ ・操 メーター LALALANIC 〕 794525 + 軽く水 洗い、 ■正極になる鉛板 硫酸をしみこませたろ紙 GA (11) 計測 操作 ・操作 (10) -(6) -(5) (1) 7

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