[知識 (木) 295. 水酸化ナトリウム水溶液の電気分解 白金電極を用いて, うすい水酸化ナトリウム NaOH水溶液を電気分解すると,陽極と陰極にそれぞれ気体が発生し,その体積を合わ せると,0℃,1013×105 Paで6.72Lであった。 次の各問いに答えよ (1) 各極での変化を電子e を用いた反応式で表せ。 (2) 流れた電気量は何Cか。 (3) この電気分解を 2.00A の電流で行うと,電流を何秒間通じる必要があるか。 置 res (4) この電気分解で発生した気体を混合し, 完全に反応させたときに生じる物質の質 量は何gか。 さい

295. 水酸化ナトリウム水溶液の電気分解 解答 (1)陰極: 2H2O +2e- → H2+2OH- 陽極:40H→ O2+2H2O+4e- (2) 3.86×10°C (3) 1.93×104秒 (4) 3.60g 解説 (1) 白金電極を用いて, 水酸化ナトリウムNaOH水溶液を電 気分解するときの変化は,次のように表される。 陰極 : 2H2O +2e → H2+2OH¯ ... ① 陽極 : 40H— O2 +2H2O +4¯ ... ② (2)この電気分解では,陰極に水素 H2, 陽極に酸素 O2が得られる。こ のとき,電子 4molでH2 が2mol, O2 が1mol 発生する。 両極で発生し た気体の体積の合計が0℃, 1.013×105 Paで6.72Lであったので,こ のとき発生した水素と酸素の体積は, H2 6.72LX. 2 2+1 =4.48L O2:6.72L× 1 2+1 =2.24L ①式から,発生した水素 H2 の体積 4.48L を用いて, 流れた電子の物質 量を求めると,次のようになる。 4.48L 22.4L/mol ×2=0.400mol 1molの電子が流れたときの電気量は9.65 × 10 Cなので,このとき流れ た電気量は次のようになる。 9.65×104C/mol×0.400mol= 3.86×104C