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化学 高校生

⑵についてなのですが最後に1/2するのは電子の係数が2だからですか?

15 10 例題2 連結した電解槽の電気分解 図のような装置を使って, 4.00A の 電流で 1930 秒間電気分解した。 ファ ラデー定数を9.65 × 10'C/mol とし て、次の問いに答えよ。 ただし、発 生する気体は水溶液に溶解しないも のとする。 Cu HC (Cu=63.5) (1) 電極 Ⅰ~ⅣVで起こる反応を, e- を含む反応式でそれぞれ表せ。 I Ⅱ Cu CuSO 水溶液 (A 陽イオン 交換 IV Link 例題解説 Fe NaCl水溶液 (2) 電極IIで析出する物質の質量と, 電極Ⅲで発生する気体の標準状態 での体積を求めよ。 解 指針 電極に使用している金属に着目する。 2つの電解槽が 直列に接続されていることにも注意する。 (1)答Ⅰ (陽極) CuCu2+ +2e- ⅡI (陰極) Cu2+ +2e- Ⅱ (陽極) 2C1- ← Cu Cl2+2e- ⅣV(陰極) 2H2O +2e→H2+2OH- (2) 流れた電気量は, Q[C]=i[A] xt[s]より, 4.00A × 1930s = 7.72×10°C したがって,流れた電子の物質量は, 記号 電気回路 電池(電源) 抵抗器 長いほうが正 電球 スイッチ 電流計 電圧計 7.72 × 10°C =0.0800mol 9.65 x 104C/mol 第2章 電池と電気分解 直列回路なので,電極 Ⅰ~ⅣVに流れる電子はすべて0.0800mol。 II(陰極)63.5g/mol × 0.0800mol×1/2= 63.5g/mol×0.0800mol×1/2=2.54g Cu のモル質量 e-の物質量 Cuの物質量 皿(陽極) 22.4L/mol × 0.0800mol×1/2=0.896L 答 2.54g 答 0.896L モル体積 eの物質量 Cl』 の物質量

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化学 高校生

下線部(c)の反応についでなのですがなぜこのようになるのか分からないです。銅が単体として析出すると思ってしまいました。 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

東京科学大(東京医科歯科大) 次の文章を読み, 下記の問1~ 問7に答えよ。 原子量はH=1.0,016, S=32, Cu= 64 とする。 銅は11族の遷移金属元素で,その単体は赤味を帯びた光沢をもち,展性,延性が大きく, 電気伝導性と熱伝導性に優れている。 銅の単体は柔らかいので, 硬度を高めた合金の形で利 使用されている。 例えば亜鉛を30% (質量パーセント)含む銅の合金は黄銅とよばれ,五円硬 貨に用いられている。 黄銅を用いて以下の実験を行った。 実験 Ⅰ ドラフト内で 7.5mol/Lの硝酸水溶 黄銅の粉末 4.00gを200mLのビーカーに入れ, (a) 液 40 mL を少しずつ加えて完全に溶解させた。ゆっくりかきまぜながら, 4mol/Lの水酸 化ナトリウム水溶液を120mL加えた。 リトマス紙でアルカリ性を確認したのち,突沸させ ないようにかきまぜながら, 黒色になるまで(青色が消えるまで) 加熱した。 しばらく放置す (b) ると, 黒色の沈殿と無色透明の溶液に分かれた。 沈殿を分離し, 沈殿を数回熱湯で洗浄液 が中性になるまで洗浄してから, 200mLのビーカーに移した。 蒸留水 100mLを加えたの ち, 18mol/Lの硫酸4mLをガラス棒をつたわらせて加え, 溶解させた。 かきまぜながら加 熱して25mLになるまで濃縮し、数日間放置した。 生じた青色の硫酸銅(II) 五水和物の結 晶をろ過し,乾燥させて重さを測ったところ 4.75gであった。 合 実験Ⅱ 実験Ⅰで得られた 4.75gの硫酸銅(Ⅱ) 五水和物を100mLのビーカーで蒸留水に溶かし たのち,200mLのメスフラスコに移し,標線まで蒸留水を加えてよく混和した。 この 10mLをホールピペットで200mLのコニカルビーカーにとり, 5% ヨウ化カリウム水溶液 20mL, 6mol/Lの酢酸水溶液10mL, 蒸留水 40mLを加えた。 ヨウ素が遊離してヨウ化銅 (I)の沈殿が生じたが, そのまま 0.0500mol/Lのチオ硫酸ナトリウム標準液をビュレッ (c) トから滴下した。 滴定の途中で 0.5% デンプン水溶液を1mL加えて 生じた紫色が消え (d) たところを終点とした。

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化学 高校生

(2)で、粗銅中の銅とは電気分解後に残った陽極の120gに含まれている銅の割合では無いのですか?電気分解後に陽極から剥がれたものも粗銅を指すのですか?

(II) 水溶液 20.0 a (c) Q a 146 (1)77g (2)83% [極] Cu と Cu よりイオン化傾向の大きい Ni が溶解する。 Cu → Cu2+ + 2e Ni Ni2+ + 2e¯ [陰極] Cu2+ が多量にあるため, Cu よりイオン化傾向の大きい Ni は析 出せず, Cuだけが析出する Cu2+ + 2e- → Cu (1) Q[C]=i[A]xt 〔s〕 より, 流れた電気量は9.65A×(400×60)sで, eの物質量は, 9.65A × (400×60)s 9.65 × 10C/mol -=2.40mol e2molが流れると Culmolが析出するから,析出する Cuは 2.40 2 mol で, その質量は, 64g/molx 2.40 2 mol=76.8g≒77g (2)陽極の質量減少量 200.0g-120.0g=80.0g は, 「溶解した Cu と Ni の質量」と「はがれ落ちた Agの質量」の和である。Ag(=陽極泥) は 4.0gであるから,溶解した Cu と Ni の質量の和は 80.0g-4.0g=76.0g となる。 これに含まれる Cuの物質量をx [mol], Ni の物質量を y [mol] とすると, 64g/molxx [mol]+59g/mol × y[mol]=76.0g …① Cu, Ni ともe-2molが流れると1mol が溶解するから,流れたe- と Cu, Ni の物質量について, x[mol]×2+y[mol]×2=2.40mol ①式,②式より,x=1.04mol, y=0.16mol ② 11 Ni は しない 銅 80.0g中の銅の質量は, 64g/mol×1.04mol であるから,銅の ときに 溶液中 用いら 銅の だけ 少す 146 粗銅の組成 ニッケルと銀を含む粗銅 200.0g を陽極に, 純銅 て硫酸銅(Ⅱ) 水溶液中で電気分解を行った。 9.65Aの電流を400分間流 陽極の質量が120.0gとなり, 陽極の下に不溶物 (陽極泥) が 4.0g沈殿し 陰極の質量は何g増加したか。 粗銅中の銅の質量の割合は何%か。 250 [東]

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