2 塩化銅水溶液の電気分解について答えよ。
<静岡改 >
(1) 質量パーセント濃度が10%の塩化銅水溶液80gをビーカーに入れて電気分解を行った。 陰極
に1gの銅が付着したときの, 塩化銅水溶液の質量パーセント濃度は何%か。 四捨五入して小数
第1位まで書け。 ただし, 電気分解で生じる銅と塩素の質量比を10:11とし, 陽で発生した
塩素は、塩化銅水溶液に溶けないものとする。
(2) Sさんは,塩化銅水溶液の電気分解について, 塩化銅水溶液の質量と電流を流す時間を一定に
したとき,陰極に付着する銅の質量が、 「電極に流す電流の大きさに関係があるのか」,「塩化銅
水溶液の質量パーセント濃度に関係があるのか」を確かめたいと考え、T先生にアドバイスをも
らって実験を計画することにした。 次は, SさんとT先生の会話である。 ただし、電流を流す時
間は5分とする。
T先生: どのような実験を計画していますか。
Sさん: 質量パーセント濃度が10%と20%の塩化銅水溶液を用意し、それぞれに1Aと2Aの電
流を流すという4種類の実験を計画しています。
T先生:では,その4種類の実験をする前に,陰極付近の銅イオンと電子のようすを表した模式
図をかいて、考えてみましょう(図)。
1000
O
1 A
2A
1 A
2 A
陰極
陰極
陰極
陰極
L10% 塩化銅水溶液
-20% 塩化銅水溶液・
(注) ○は銅イオンは電源から移動してくる電子のそれぞれ1個を示している。
T先生: 図の模式図から考えると、 〜エの実験のうち,陰極に付着する銅の質量が最も大きく
なるのはどれでしょうか。
Sさん: X です。
T先生:その通りです。 では,そのことから, 電極に流す電流の大きさと塩化銅水溶液の質量
パーセント濃度は,陰極に付着する銅の質量と,それぞれどのような関係にあるでしょ
うか。
Sさん: 塩化銅水溶液を電気分解したとき,陰極に付着する銅の質量は、
T先生:そうですね。 ところで, Sさんは〜エの4種類の実験を考えましたが、ア~エの実験
のうち、ア~の3種類の実験を行うだけでも、陰極に付着する銅の質量を大きくする
ための条件を確認することができますね。 さあ、実験してみましょう。
① Xにあてはまる記号を 〜エから2つ選べ。
(2) Yにあてはまる内容を簡単に書け。
