問2 真列なので流れた電子の物質量 [mol)はしくなります。Bでe2
答え 問1 9.72×10* C/mol
入試攻略
必須問題
への
Cu 電極 A, Bを入れた電解槽IとPt電
極C, Dを入れた電解槽Iを用いて, 図の
ような回路を組み立てた。電解槽Iには
CUSO4水溶液を,電解槽IにはAgNO。 水
姿液を入れ、一定の電流を流して電気分解
の実験を行った。この回路に5.00 A の電
古を 25分間流したところ, Cu が 2.45g析出した。次の問いに答えよ。
電流計
A
A
B
C
D
CuSO。水溶液lAgNO。水溶液
電解槽1
電解槽I
原子量は, Cu=63.5 とし, 有効数字3桁で答えよ。
問1
この実験から求められるファラデーー定数 [C/mol] はいくらか。
問2 この実験で発生した気体の物質量 (mol) はいくらか。
解説
電子の流れを書き込んで, 各電極の反応式を書くところからはじめます。
e
e
A 陽極 Cu
Cu°+ + 2e
Cu
Cu
B
Pt
Pt
B 陰極 Cu°++ 2e
→ CU
C 陽極 2H.O-→O+4H* +4e
D 陰極 Ag* + e" → Ag Os
Cu
Ag
SO-
HO
NO。
問1 ファラデー定数は電子1mol あたりの電気量です。 反応式よりe 2
からCuは1mol析出し,5.00 Aの電流を25分間流すことで Cuが
2.45g析出したことから, ファラデー定数をF[C/mol] とすると、
へ
2.45 [g]
63.5 [g/mol)
2 (mol (e-))
1 (mot(Cu))
60 [秒)
5.00×(25 (分)×-
1(分)
× E
C
A=
殺
mo)
mot{Cu)
mote)
C
C
よって, F=9.72×10* [C/mol)
M 、
から Cu が1 mol 析出し、Cでe-4molから O2が1 mol 発生するので,
= 1.93×10-2 [mol)
2.45 (g)
63.5 [g/mol)
2 (mol (e-))
1 (mol(Cu)]
mote)
→(B=C)
1 (mol (Oa))
4 moe))
mol (O.)
mot{Cu)
問2 1.93×10-2 mol
23 雷気分解 205
