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化学 高校生

類題4の問題、解説も含め至急お願いします🙇‍♀️

11 例題 4 ファラデーの法則 白金電極を用いて, 硝酸銅(ⅡI)水溶液を0.50Aの電流で1時間4分 20 秒間電気分解した。 ファラデー定数を 9.65×104C/mol として次の問 いに有効数字2桁で答えよ。 (1) この電気分解で流れた電子は何mol か。 1 (3) 陰極で生成する物質の化学式とその質量(g) を答えよ。 (2) 陽極で発生する気体の化学式とその物質量を答えよ。 FACE (1) 流れた電気量は, Q[C] = i[A] × t[s]より, HE 0.50A × ( 64 × 60 +20) s = 1930C 電子1mol当たりの電気量の大きさは9.65 × 104C/mol であるから, 流れた電子の物質量は, 大 1930 Cal -=2.0×10-2mol 9.65 × 104C/mol 2.0×10-2mol答 (2) 陽極で起こる反応は,次のようになる。 陽極 2H2O O2 + 4H + + 4e_ 4mol で O2 (分子量 32) が 1mol 生成するので, 1 0.020 mol× =5.0×10-3mol の量 (mol) (3) 陰極で起こる反応は,次のようになる。 陰極 Cu²+ + 2e - → Cu O2, 5.0×10-3mol答 2mol で Cu (原子量 63.5) が 1mol 生成する。 したがって、陰極で生成する物質とその質量は, 63.5g/mol ×0.020mol×12=0.635g Cu のモル質量 e-の量 (mol) Cu の量 (mol) Cu, 0.64g 類題 4 炭素電極を用いて, 塩化銅(ⅡI)水溶液を0.500Aの電流で電気分解した ところ,陰極に 1.27gの銅が析出した。発生する気体は水に溶解せず, ファラデー定数は 9.65×10C/mol として,次の問いに答えよ。 (1)流れた電子は何 mol か。 (2)陽極で発生した気体の体積は標準状態で何Lか。 (3)電気分解していた時間は何秒間か。

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化学 高校生

142でどうして水素イオンだけでなくニッケルイオンが陰極で反応するのですか?

1 金、白金は陽極で溶け ず、ナトリウムは水溶液 では電極として存在でき ない。 また, 銀, 鉛は(6) 二該当する化合物がない で,いずれも不適であ 。 2.0L 142 (1) 0.43 A (2) 0.11L (3) 0.13 mol/L → Ni Ni²+ + 2e- (1) [陰極] 質量増加と気体発生の2つの反応が起こっている 2H+ + 2e Hz Ni (原子量 59) 1mol が生成するにはe2molが必要である。 また, H1molが発生するのにもe-2molが必要である。したがって,流 れた e" の物質量は, --------- 0.112 L x2 + 22.4L/mol 生成した Ni の物質量発生した H2の物質量 流れた電流を x 〔A〕 とすると, Q[C]=i[A]xt[s] より 9.65 ×10C/mol×0.020mol=x 〔A〕x (75×60)s 0.295 g 59g/mol x=0.428・A≒0.43A (2) [陽極] 2H2O → O2 + 4H+ + 4e_ e-lmolが流れると O2 - -mol が発生するから, (3) 陰極では 0.112L 22.4L/mol ×2=0.020mol 22.4L/mol×0.020mol× =0.112L≒0.11L 0.112L 22.4L/mol -×2=0.010mol の H+ が失われ, 陽極では ×4=0.020molのH+ が生じるから, 溶液中に 0.010 mol の H+ が増える。 これは 0.0050mol の H2SO』 に相当するから、 電気分解後の硫酸の濃度は, 電気分解前のH2SO 増加した H2SO4 0.020mol +0.0050mol 0.200L 溶液の体積 DS = 0.125mol/L ≒ 0.13mol/L 第2編 NiSO の電離および Niの析出により水溶液 中ではSO²が過剰に なっているので, H+ の 増加量から H2SO4 の増 加量が求まる。

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化学 高校生

2番からわからないです

2023 Felix 小倉校 スタートアップセミナー 化学 A 埼玉匹科 【14】 必要があれば次の値を用いること。 原子量: H=1.0 C=12 K=39 Ca=40 ファラデー定数 9.65×104C/mol N=14 Mn=55 問2 次の実験1に関して, 下の (1) ~ (4) に答えよ。 0=16 Cu=64 21.0 + 16 (3/22) ⑩ S =32 20H → H₂ + Soft 実験Ⅰ 陽極、陰極ともに白金板を用いて, 0.0100mol/Lの硫酸銅(ⅡI)水溶液200Lを2.40Aの 電流で 1930 秒間, 電気分解した。 ① 増加する。 ②変化しない。 ③ 減少する。 (1) 陽極から発生した酸素は, 標準状態で何mLか。 12 には一の位の数字(0 を除く)を, 13 には小数第1位の数字を, 14 には1桁の指数の数字をそれぞれマークせよ。 小数 第2位以下がある場合には四捨五入せよ。 12 13 x 10¹4 mL (2) 実験Ⅰの条件を次の(a)~(e) のように変えたとき, 陰極に析出する鋼の質量, または陽極に 発生する酸素の質量は, 実験Ⅰと比較してどのように変化するか。 最も適切なものを、 下の① ~③のうちからそれぞれ1つずつ選べ。 同じものを繰り返し選んでもよい。 (a) 陽極、陰極に用いた白金板を銅板に変えたとき, 陰極に析出する銅の質量 15 (b) 硫酸銅(ⅡI)水溶液の濃度 0.0100mol/L を 0.0120mol/L に変えたとき, 陽極に発生する酸素 の質量 16 (c) 硫酸銅(ⅡI)水溶液の濃度 0.0100mol/Lを0.00800mol/L に変えたとき、陰極に析出する銅の 質量 17 (d) 2.40Aの電流を2.00Aの電流に変えたとき,陽極に発生する酸素の質量 18 (e) 2.40Aの電流を3.00Aの電流に変えたとき, 陰極に析出する銅の質量 19

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化学 高校生

化学 有効数字について (4)と(5)の答えが有効数字2桁となるのは何故でしょうか? 問題文の数字は有効数字3桁まで書いてあるので、答えも3桁にすると思ったのですが...

応用例題 33 電解槽の並列連結 電解槽Aには硫酸銅(ⅡI)水溶液を,電解槽Bには硝酸 銀水溶液を入れた。 電解槽Aと電解槽Bを図のように並列 につないで白金電極を使って電気分解を行った。 電流計の読みが 0.400Aの一定値になるように調節しな がら 64分20秒間電流を通じたところ, 電解槽Aの陽極 で発生した気体は, 標準状態で67.2mL であった。 Ag = 108, ファラデー定数 = 9.65×10C/mol (1) 流れた全電気量は何Cか。 (2) 電解槽Aの陽極での反応を, e-を含むイオン反応式で 表せ。 (3) 電解槽Aに流れた電気量は何Cか。 (4) 電解槽Bに流れた電気量は何Cか。 (5) 電解槽Bの陰極には何が何g生じたか。 応例 33 脂針 電解槽A [陽極] 2H2O O2 +4H + 4e [陰極] Cu + 2e → Cu 電解槽B [陽極〕 2H2O→O2 + 4H + 4e [陰極] Ag+ +e 0.400AX (64×60+20)s = 1.544×10°C≒1.54×10°C 圏 [Pt Pt 硫酸銅(Ⅱ)水溶液 Cu 5 04 67.2mL 22.4×10mL/mol B Ag (4) 電解槽を並列につないだ場合,回路全体を流れた電気量は、各電解槽に流れた電 気量の総和である。 谷 (1) 電気量 〔C〕=電流(A)×時間〔s] より, Pt Pt 硝酸銀水溶液 AgNO3 (2) 2H2O → O2 + 4H+ + 4e (3) (2)より、電解槽Aの陽極では, e 4mol が流れると, O21molが発生することが わかる。 Oz が標準状態で 67.2mL, すなわち -=3.00×10-3 mol 発生したので, 流れた電気量は, 9.65×10C/mol×3.00×10-mol×4=1.158×10°C≒1.16×10°C 答 (4) 電解槽Bに流れた電気量は, 回路全体を流れた電気量から電解槽Aを流れた電気 量を引いたものに等しい。 したがって, 1.544×10°C -1.158×10°C=386C≒3.9×10°C 圏 (1) より (3) より (5) 電解槽Bの陰極の反応は,Ag+ + e. Ag e1mol により Ag1mol が析出する。 電解槽Bに流れた電子は 386 C -=4.00×10-3mol であるから, 9.65×10 C/mol 108g/mol×4.00×10-mol = 0.432g = 0.43g の 銀 Ag が生じる。 答 10

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