化学電気分解 なぜ電子1molでO2が1/4発生するのですか?

HG Pt 基本例題29 電気分解の量的関係 白金電極を用いて, 硫酸銅(II) 水溶液を1.00Aの電流で32 分10秒間電気分解を行った。 次の各問いに答えよ。 →問題 293・294-295 (1) 各電極でおこる変化を,それぞれイオン反応式で表せ。 (2) 流れた電気量は,何molの電子に相当するか。 (3) 陽極に発生する気体は, 0℃ 1.013×10 Paで何Lか。 (4) 水溶液のpHは大きくなるか, 小さくなるか。 ■ 考え方 Pt 035 CuSO4aq 解答 (2) [A]の電流を t[s] 間通じる と, 流れる電気量はixtであ る。 電子1molのもつ電気量は 9.65 × 104C なので, 流れた電 子の物質量は (1) 陽極:2H2O → O2+4H++4e- 陰極 : Cu2+ +2e- → Cu (2) =2.00×10-2 mol である。 i [A] xt[s] 9.65×104C/mol (3) 電子の物質量から変化する 物質の生成量を求める。 例題 解説動画 1.00 A × (60×32+10)s 9.65×104C/mol (3) 流れた電子1mol で 02 が 1/4mol 発生するので, 22.4L/molx 1/1 ×2.00×10-2mol=0.112L 4 (4) 陽極では, 水分子が電子を失う変化がおこり H+ 生じるので, [H+]が大きくなり,pHは小さくなる。 16

局部電池についてなのですが、金属板上で電流が流れるものは全て局部電池と呼ぶのでしょうか？ また、この問で鉄板に食塩水を使っている理由がわからないので教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

C b B 18-8 【復習問題] 局部電池 がさびるのは、鉄板上で性質がわずかに異なった部分が電解質水溶液に覆われて、それぞ れが正または負極となり、一種の電池を形成して反応するためである。 次の実験 ~eに関 通して、 以下の問1~3に答えよ。 表面をよく磨いた鉄板に, 少量のヘキサシアニド鉄(II)酸カリウムとフェノールフタレイ ンを含む 4% 食塩水を、 図1のように1滴滴下した。 しばらくすると鉄板上のある部分に青色物質が生じ, しだいに青色の部分が増えるととも 液滴は赤くなっていった。この間に気体は発生しなかった。 亜鉛めっきをした鉄板の表面の一部から亜鉛を除き, 図2のようにその境界部分にaで用 いた溶液を滴下したところ, 液滴はb の場合よりも速やかに赤くなったが, 青色物質は生じ なかった。 この時も気体は発生しなかった。 液滴 生成した青色物質 液滴 鉄板 亜鉛 鉄板 ている。 末にス った。 使う 全 図1 図2 1 b において鉄板の青色物質が生じた部分は,正負いずれの電極としてはたらいているか。 理由とともに35字以内で記せ。 2bで起こるもう一方の電極反応は,酸素と水とが反応して液滴を赤く変える原因となる イオンが生成する反応である。 これを電子を含む反応式で示せ。 問3cにおいて青色物質が生じなかった理由を60字以内で記せ。

黄色でマーカーを引いた部分についてなのですが、なぜ弱酸性だと亜鉛が腐食しやすいのかが分からないです。 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

の大小 きい順に S S I イ : 03 ココ:26 ウ : 09 サ: 07 エ: 08 シ:28 オ:12 カ:14 キ:17 :20 【解答】 ア : 02 ケ:22 【解説】 ボルタ電池は1800年に発明された電池で, (一) Zn|H SO&aq|Cu(+)で構成される。理論 上の起電力は 0.76Vであるが, 放電開始直後は, 正極表面の酸化銅(II)が反応するため、ダニ エル電池と同じ 1.1Vである。 ボルタ電池はしばらく放電すると、 電圧が急激に低下する。こ の現象は、かつて H2 も分極とよばれている。 →2H++ 2e の逆反応が起こることで説明されたことから、現在で 1836年に発明されたのがタ HOS O エル電池である。(一) ZnZnSO4aq | CuSO&aq/Cu (+)で構 成され、起電力は1.1Vである。 正極では銅(II) イオンが還元され, 水素は発生しないので、 分極は起こらない。 (3) 0002 1868年に発明されたのがルクランシェ電池で, (一) Zn | NH4Cl aq | MnO2(+) で構成され、 起電力は1.5Vである。 負極ではZn. → Zn2+ [Zn (NH3)4] 2+ と進むことで酸化反応が 起こりやすく保たれる。 正極では MnO2が酸化剤 (正極活物質)としてはたらくため、 水素が発 生せず,分極は起こらない。 01X60.8 ルクランシェ電池を改良したものがマンガン乾電池で, (一)Zn|ZnCle aq | MnO2(+)で構成 されるが, 電解液に少量の NH4CI を混ぜたものも用いられている。 起電力は1.5Vで水が反 応で消費されるため, 液漏れが起こりにくくなっている。 (-) Zn + 2 H2O → Zn (OH)2 +2H+ + 2e_ (+) MnO2 + H2O + e → MnO (OH) + OH¯ (全体) Zn + 2 MnO2 +2H2O Zn (OH)2 + 2 MnO (OH) 入試では,ルクランシェ電池とマンガン乾電池を同一のものとして出題されることもある。 マンガン乾電池を改良したものがアルカリマンガン電池で, (一) Zn | KOH ag | MnO2 (+)で 構成され, 起電力は1.5Vである。 (一) Zn + 2 OH¯ → ZnO + H2O + 2e ← MnO (OH) + OHT (+) MnO2 + H2O + e. ルクランシェ電池やマンガン電池は電解液が弱酸性のため、負極の亜鉛が腐食しやすいとい う欠点があり、これを克服するために塩基性の電解液にして, 長寿命にしている。さらに,亜 鉛を粉末にしていることなどにより, 電流が流れやすく, 大電流を取り出しやすいという利点 もある。 -252-

調べたらマンガン乾電池よりもアルカリマンガン乾電池の方がパワーがあると出てきたのですがなぜそうなるのかが分からないです。教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

Cu マンガン乾電池 Ni Fe E In C b 02 集電体 ((-)) Zul NH4Cl 98. Zncl298 | Mh 02 C(+) MnO2 + H++е² → Mno (OH) 角 Zh + ¬ Zh+ze- OH 2n +4 NH4* - [Zn (NH3)4] 2+ + 4+ ヘパワー アルカリマンガン乾電池 (+) Zn IkoH| Mb Oz, C(+) LOT- (I) Mh O2 + H2O + e → MuαOH) + H T Zn²++ 20H2O + H2O + 2e- →

電気分解についてなのですがAで減るのはHなのでBから陽イオン交換膜を通るのはHなのではないかと思ったのですがHとOHのイオンがそれぞれ移動する可能性は考えなくて良いのでしょうか。 それと、問3で生じたOHの量を考えていますが元々あったOHについて考える必要はないのでしょうか... 続きを読む

17-4 【復習問題】 電気分解による濃度変化 次の文を読んで,以下の問1~3に答えよ。 答の数値は有効数字2桁で記せ。ただし, ファ ラデー定数は 9.65 × 10C/mol とする。 STO 6901281010). Im Sax 図のように、電解槽を陽イオン交換膜(陽イオンだけを通す膜) と陰イオン交換膜(陰イオン だけを通す膜)で仕切り, 陰極室のAには塩化ナトリウム水溶液, B には硫酸ナトリウム水溶 液,陽極室のCには硫酸銅 (II) 水溶液をいずれも100mLずつ入れ, Aには陰極として鉄を Cには陽極として銅を浸す。 この装置に 0.46 アンペアの電流を7分間流して,電気分解を fom 行った。 Fe (-) (+) 電流計 A A B C Cu NaCl 水溶液 陽イオン 交換膜 陰イオン 交換膜 CuSO4 水溶液 CD Na2SO4 水溶液 問1鉄電極で発生した気体の体積は, 0℃, 1.013×10 Pa (標準状態)で何mL か。 問2 この電解により,Cの溶液中の銅(II)イオン濃度は何mol/L増加または減少したか。 問3 電解後,Aの溶液を20mLとって 0.050mol/Lの塩酸で滴定するとき,必要な塩酸の 体積は何mL か。

Aで鉄がイオンとなって溶け出すことはないのでしょうか？教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

17-4 復習問題】 電気分解による濃 次の文を読んで、以下の問1~3に答えよ。 答の数値は有効数字2桁で記せ。 ただし、ファ ラデー定数は9.65×10°C/mol とする。 だけを通す膜)で仕切り、 陰極室のAには塩化ナトリウム水溶液, B には硫酸ナトリウム水 極室のCには硫酸銅(II) 水溶液をいずれも 100mLずつ入れ, Aには陰極として鉄を 図のように、電解槽を陽イオン交換膜 (陽イオンだけを通す膜) と陰イオン交換膜(陰イオン Cには陽極として銅を浸す。 この装置に 0.46 アンペアの電流を7分間流して,電気分解を 行った。 Fe (+) 電流計 A B C Cu NaCl 水溶液 陽イオン 陰イオン 交換膜 交換膜 Na2SO4 水溶液 CuSO4 水溶液 問1 鉄電極で発生した気体の体積は, 0℃, 1.013×10 Pa (標準状態)で何mLか。 問2 この電解により,Cの溶液中の銅(II)イオン濃度は何mol/L増加または減少したか。 問3 電解後,Aの溶液を20mLとって, 0.050mol/Lの塩酸で滴定するとき,必要な塩酸の 体積は何mLか。

化学基礎 ２の答えが170ですが、840になりました。どこが間違ってますか？

I 純銅 粗鋼 問3 少量の亜鉛と銀を含む粗銅を陽極, 純銅を陰極とし, 硫酸銅(II) 水溶液を 入れた電解槽I と, 両電極を白金とし, 硫酸ナトリウム水溶液を入れた 電解槽 II を並列につないだあと、 鉛蓄電池を電源として160分50秒間電気分 解したところ,鉛蓄電池の負極の質量が2.88g 増加した。 また, 粗銅の下に銀 が析出した。 この間, 電流計は一定値 500mA を示し, 電解槽IIからは気体が 発生した。 (1) 電解槽Iを流れた電子の物質量は何molか。 【3点】 (2) 電解槽Ⅱの両極で発生した気体の体積の合計は, 0℃, 1.013×105 Paで 何mLか。 【3点】 白金 白金 =

(1)です。 なんで陽極が2H2O… 陰極がCu2＋… と分かるのでしょうか💦

294. 硫酸銅(II)水溶液の電気分解 白金電極を用いて, 硫酸銅(II) CuSO4 水溶液を32 分10秒間電気分解すると, 陽極から0℃, 1.013 × 105 Paで336mLの気体が発生した。 (1) 各極での変化を電子 e を用いた反応式で表せ。 0 (2) 流れた電気量は何Cか。 また, 流れた電流は何Aか。 ( (3) このとき陰極に析出する物質は何gか。 (

(5)です。 O2が1/4mol発生するとありますが、1/4ってなんでしょうか？あとPaとか22.4L/molとか出てきちゃって分からなくなってしまったので、公式あれば教えて欲しいです。

[知識] 293. 硝酸銀水溶液の電気分解図のように、白金電極を用 いて、硝酸銀 AgNO3 水溶液を1.0Aの電流で1時間4分 20秒間電気分解した。 次の各問いに答えよ。 ④ + (1) 流れた電気量は何Cか。 Pt Pt (2) 流れた電気量は電子何mol に相当するか。 (3) (4) 陰極に析出する物質の質量は何gか。 各極での変化を電子e を用いた反応式で表せ。 AgNO3 aq (5) 陽極に発生する気体の体積は0℃. 1.013×105 Paで何mL か。

化学基礎 (4)0.200molはどのようにして導きますか？0.400molだと思いました

[知識 ( 295. 水酸化ナトリウム水溶液の電気分解 白金電極を用いて, うすい水酸化ナトリウム NaOH 水溶液を電気分解すると、陽極と陰極にそれぞれ気体が発生し,その体積を合 せると, 0℃ 1.013×105 Paで6.72 であった。 次の各問いに答えよ。 (1) 各極での変化を電子e を用いた反応式で表せ。 (2) 流れた電気量は何℃か。 工 (3)この電気分解を2.00Aの電流で行うと、電流を何秒間通じる必要があるか。 (4) この電気分解で発生した気体を混合し、完全に反応させたときに生じる物質の質 量は何gか。