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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
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