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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

解法を確認したいです。よろしくお願い致します。

6. (イ) から(二)の各設問に答えよ。 選択肢の中からあてはまるものを選ぶ問題では, 複数解答もあり得る。 (イ)下に示す水溶液 (a)~(e) は,いずれも25℃に保たれている。 これらの水溶液 について, pHが大きいものから小さいものへ、左から右へ順に並べて書け。も しpHの値が同じ水溶液があれば、 解答欄の同じスペースに並べて書け (余った スペースは空白のままで構わない)。 なお、必要があれば,次の電離定数 (25℃) の値を参考にせよ。 a>c>a>e>d 酢酸 1.8 x 10 mol/L 次亜塩素酸 3.5×10mol/L フッ化水素酸 6.3×10mol/L 亜硝酸 4.0×10mol/L (a) 食塩水を陽イオン交換膜法で電気分解し, 陽極側から得られる主生成物 0.1mol を水に完全に溶解させ, 水溶液の体積を1Lにしたもの。 なお, 水 に溶解した主生成物は, その3分の1が水と反応し、残りの3分の2は未反 応のままである。 (b) 食塩水を陽イオン交換膜法で電気分解し,陰極側から得られる主生成物 0.1mol/Lの水溶液。 0.7 (c) ホタル石に濃硫酸を加えて加熱し得られた気体 0.1mol を水に完全に溶か し,水溶液の体積を1Lにしたもの。 CaFat Haso4 CaSoa+2HF (d) 銅に濃硫酸を加え、加熱して得られた気体を酸化バナジウム (V) で処理し, 得られた水蒸気以外の生成物 0.1mol を水に完全に溶かし、 水溶液の体積を 1Lにしたもの。 cut 2112 5043 cus04+ 21+20+ SO₂ 503 th (e) 0.1mol/L 過塩素酸水溶液。 0.1

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化学 高校生

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(ハ) 次の文章を読み、 下の設問 (1), (2) に答えよ。 図1のように、連続的に供給される溶液を沸騰させ、蒸気と溶液に分離するフ ラッシュ蒸留プロセスがある。 エタノールと水の混合液は加熱器で約100℃に加 熱され、調圧器で大気圧 (1.01×10'Pa)に戻されて、気液分離塔へ送り込まれ る。 気液分離塔では、蒸気と液体の間に平衡(気液平衡) が成立しており,ここ で蒸気と液体が分離される。 液体は気液分離塔の下部から缶出液として取り出さ れる。 蒸気は気液分離塔の上部から取り出され、冷却塔で冷却されて,すべて液 体となり。 留出液となる。 次のページの表1には、 エタノール-水混合液とその蒸気が 1.01 ×10' Pa で 平衡になっているときの, 蒸気中と液中のエタノールのモル分率〔%〕の一般的 なデータを示した。 (1) エタノールをモル分率15%含む水溶液を100mol/sの速度 (エタノールと 水の総量の速度)で供給し, フラッシュ蒸留したところ, 留出液がモル分率 47%のエタノールを含んでいた。 1秒間に得られる留出液の物質量(エタ ノールと水の総量) [mol] を有効数字2桁で答えよ。 ただし、 気液分離塔内 は常に 1.01 × 103Paに保たれており, 気液分離塔内に滞留するエタノールと 水の物質量は常に一定である。 また, 蒸気および液中のエタノールの濃度も常 に一定である。 7.5ml (2) 得られた留出液を再び原液としてフラッシュ蒸留プロセスで処理すれば,さ らに高いエタノール濃度をもつ留出液が得られる。 この操作を繰り返すことで. 得られる液体のエタノールのモル分率は, ある限界値まで上がっていく。 表 1 のデータを参考に, その限界値を有効数字2桁で示せ。 89%

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