思考 296. 直列電解図のような電解装置を組ちから み立て, 電解槽Iに硫酸銅(II) 水溶液, 電解槽IIに硫酸ナトリウム水溶液を入れ た。この装置を用いて, 電流を10Aに 保ちながら80分25秒間電気分解を行った。 (1) 流れた電子は何molか。 (2) 電解槽Iの電極Aにおいて, 電気 A B 可変抵抗 (A) 白金電極 白金電極 白金電極 銅電極 電解槽I 分解後の電極の質量変化 [g] に最も近い値はどれか。 電解槽 Ⅱ (ア)-24 (イ)-16 (ウ) 8 (ウ) -8 (エ)±0 (エ) ±0 (オ) +8 (カ)+16 (キ) +24 (3) 電解槽IIの電極Cで発生した気体は, 0℃, 1.013 × 105 Paで何Lか。 11(E) (4) 電気分解後の電解槽Ⅱにおける電極D付近の水溶液は, 何性を示すか。 SE (

296. 直列電解 解答 (1) 0.50mol (2) (イ) (3) 2.8L (4) 塩基性 解説 電解槽を直列につないで電気分解を行うと、各電解槽には同じ 電気量の電流が流れる。 A (1) 流れた電気量 [C] は, 電流 [A] ×時間 [s]で求められる。 10A X (60×80+25)s=4.825×104c 9.65 × 10 C で電子1molが流れるので、 4.825×104c 9.65×104C/mol =0.500mol (2) 電極A (陽極)では,次のように銅が溶け出す。 Cu→ Cu2+ +2e- 電子1mol で Cu (モル質量 64g/mol) が 1/2mol溶けるので, 64g/mol×0.500mol×1/2=1 =16.0g 2 したがって,質量が約16g減少する。 (3) 電極C (陽極)では,次のように酸素が発生する。 2H2O → O2+4H++4e70×60×100 電子1mol で O2が1/4mol発生するので, 0.500molの電子では, 22.4L/mol×0.500mol× =2.80L 4HO 1001 (4)電極D(陰極)では, Na+ は変化せず, 水分子が還元されて、水酸化 物イオンを生じるため、電極D付近の水溶液は塩基性を示す。 H2+2OHはテト 2H2O + 2e → H2+2OH- 隔膜は,陽極室と陰極室の水溶液の混合を防ぐために用いられる。 Cherk 直列電解・ 並列電解 ①