便 294 並列回路の電気分解 硫酸銅(II) 水 溶液の入った電解槽Iおよび硝酸銀水溶液 の入った電解槽Ⅱを図のように接続し、白 A 1061 金電極で 9.65 Aの電流を一定時間流して電栃木BORUT 気分解を行った。 2つの電解槽から発生する気体を集めると 合わせて0℃, 1.013×10Paで224mLで650 あった。また,電極Dの質量は, 3.24g増 加した。 次の各問いに答えよ。ただし,並 列回路では,回路全体に流れる電気量は, 電解槽Iと電解槽IIに流れる電気量の和に なる。 B 電解槽 I 100 未 改 ・硫酸銅(II) 水溶液 D 硝酸銀水溶液 電解槽 Ⅱ + (A) 原子量 Cu=64.0, Ag=108 ファラデー定数F=9.65×104C/mol ( 回路全体に流れた電子は合計何molか。 (2) 電気分解を行った時間は何分何秒間か。 (8) 電解槽Ⅱを流れた電気量は何Cか。 (4) 電極Bで生成した物質は何gか。 桁で答えよ 静岡大 改

294 (1) 0.0400 mol (2) 6分40秒間 (3) 2.90×10C (4)0.320g KeyPoint 並列回路全体に流れる電気量は, 電解槽 Iに流れる電気量と電 解槽Ⅱに流れる電気量の和となる。 解法 各電極の反応は次の通り。 A : 2H2O → O2 + 4H + 4 B : Cu2+ +2e¯ → Cu C:2H2O → O2 + 4H+ + 4 D : Ag+ + eAg (1)2つの電解槽から発生した気体はいずれもO2で 0℃ 1.013 × 10 Paでの体積の和は,224mL=0.224Lなので、 0.224 L 22.4L/mol =0.0100 mol よって, 回路全体に流れた電子e は, 0.0100mol×4=0.0400mol (2) 電気分解を行った時間を 〔s] とするV 9.65Axx = 9.65×104C/mol ×0.0400 mol x=400s=6分40秒 (3) 電極Dで析出したAgの物質量は, 10×60+50)g 3.24g =0.0300 mol mol 108 g/mol In 0.0 流れたeも0.0300 mol なので,電解槽Ⅱを流れた電気量は, 9.65 × 10C/mol×0.0300mol=2895C≒2.90×10°C. 1 2 3