化学授業ふり返り

水の電気分解の問題(教科書)

化学1



 まず、真面目に解いてみましょう。
  流れた電子の物質量(mol)は
  3.86 × 104/9.65 × 104 = 0.4(mol)
  NaOH → Na+ + OH-

 <陰極->
  ( Na+ + e- → × )
  4H2O + 4e- → 4OH- + 2H2↑ ・・・①

 <陽極+>
  4OH- → 2H2O+ O2↑+ 4e-    ・・・②

 ここで、陰極と陽極の反応式を1つにまとめると(つまり①+②)
  
  2H2O → 2H2↑ + O2↑
 となります。
 また、この時流れた電子は4molですね。
 電子4molで水2mol分解しています。
  
  4e-⇔ 2H2O
 0.4mol  0.2mol        
 よって、分解するH2O(=18g/mol)は、
  18g/mol × 0.2mol = 3.6(g)

 次は、センター試験用速攻。
  流れた電子の物質量(mol)は
  3.86 × 104/9.65 × 104 = 0.4(mol)
  また、NaOH 水溶液の電気分解は、水H2Oの電気分解と考えて良い。
  2H2O → 2H2↑ + O2↑
  ここで、2H2 が出来る時、
  4H+ + 4e- → 2H2
  と考えて良いので
  4e-⇔ 2H2O
 0.4mol  0.2mol        
 よって、分解するH2O(=18g/mol)は、
  18g/mol × 0.2mol = 3.6(g)