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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