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化学 高校生

答えがないので教えて欲しいです。

(鉛を電極とした塩化ナトリウム NaCl水溶液の電気分解に関する次の問い(1~ 4)に答えなさい。ただし、ファラデー定数は9.65 × 10C/mol とし、温度は25℃で一定とする。 C 正 電池 負極 塩化ナトリウム水溶液 C 問1 陰極では水素 Hz が発生し,陽極では塩素 Cl2 が発生した。 陰極および陽極で起きている反 応をe を含むイオン反応式で書きなさい。 問2 2.50Aの電流で12分52秒電気分解した。 発生した水素 H2 は標準状態で何mLか。 有効 数字3桁で答えなさい。 ただし, 発生した水素 H2 は水に溶解しないものとする。 問3 この電気分解およびこれを利用した水酸化ナトリウムの製造に関する以下の記述 (a~e) のうち, 誤っているものの組み合わせはどれか。 a 電子は (ア)の矢印の向きに流れる。 b 陰極では酸化反応が起こる。 c 陰極付近の水溶液中では, Na+と OH-の濃度が大きくなる。 d 水酸化ナトリウムの工業的製造では、両極間を陽イオン交換膜で仕切って行う。 e 外部電源の負極につないだ電極を陽極という。 ① a, b (2) a, c (3) a, d 4 a, e ⑤ b, c 6 b, d ⑦b, e 8 c, d 9 c, e d, e 問4 塩素 Cl2 が水に溶けた溶液を塩素水と呼び, その一部は水と反応して塩化水素 HCI と物質 Aが生じる。 この化学反応式を書き, 物質 Aの名称を漢字またはひらがなで答えなさい。

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化学 高校生

青線引いた部分の計算って9.65と9.72を四捨五入して9.7として計算しているのでしょうか? そうなら、なぜそのように計算しても良いのでしょうか?有効数字だとしても計算式内の数字を有効数字で勝手に揃えていいものなのか教えて欲しいです。 長文すいません!解説お願いします!

297. イオン交換膜法・ 解答 (1)④ (2)B (3) 2H2O +2e- H2+2OH 11L → (4) 40g 解説 (1)(2)塩化ナトリウム水溶液を電気分解すると,各電極で 次のような変化がおこる。 陽極 : 201¯ → Cl2+2e¯ 陰極 : 2H2O +2e- H2+2OH- → 陽極では,塩化物イオンが酸化され、塩素が発生する。 陰極では,水分 子が還元され,水素が発生し, 水溶液中に多量のOHを生じて,陰極付 近は強い塩基性になる。このとき,陽極側のNa+ は陽イオン交換膜を 通過して陰極側にたまる。 CI- や OHは陽イオン交換膜を通過できな いため,陰極付近の水溶液は Na+と OH-の濃度が大きくなる。 このよ うにして、純度の高い水酸化ナトリウムが得られる。 したがって, (ア)は Cl2, (イ)は Na+, (ウ)はOH- となり,④が正解と なる。また,水酸化ナトリウム水溶液は陰極側のBから取り出される。 (3) 陰極における変化は, 2H2O +2e- H2+2OH- で表される。 このことから,1molの電子eで水素H2 は 1/2mol 発生する。 この電 気分解で流れた電気量は, 3.0A× (60×60×9.0)s=9.72×104C なので, 発生する H2 の 0℃, 1.013×105 Paにおける体積は, 9.72 × 104 22.4L/mol × × 9.65×104C/mol 2 =11.2L (4) 得られる水酸化ナトリウムNaOH の物質量 [mol] は,陰極付近で 生じる水酸化物イオン OH-の物質量 [mol] から求められる。 陰極にお ける変化から, 1molの電子e- で OH- は1mol 生じる。 流れた電気量は,(3)から9.72×104Cなので, 生じる OH-の物質量 [mol] は,次のようになる。 00.-08. HS OHS $10.1.30.045 &fom 001. 1.0-) り ●陽イオン交換膜は,陽 イオンだけを選択的に通 過させ,陰イオンは通過 させない。 ②このような水酸化ナト リウムの工業的製法を、 イオン交換膜法という。 Jorn\0xaa.e 電気量] =電流 [A] × 時間 [s] ④ Na+ は水溶液中に多 量に存在するため, 生成 するOH の量で NaOH の生成量が決まる。 9.72×104C ×1=1.00mol 9.65×104C/mol したがって, 水酸化ナトリウムも1.00mol 得られ, NaOH のモル質量が 40g/mol なので,その質量は,次のようになる。 Hom SS 40g/mol×1.00mol=40g

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