酸化還元、電池、電気分解

2電解槽の電気分解の問題

2015年1月7日 13時59分



問5
  出題されるものに限って、大胆に(!)まとめてみます。(水溶液の場合)
   1)まず、陽極が、銅Cuか銀Agの場合。
    極板が酸化されて溶けます。
    これに該当するかどうか最初に押さえておきます。
    この問題では該当しませんね。
   2)次に、陽極で発生、析出するもの。
    酸素O、ハロゲン(塩素Cl、ヨウ素I)だけです。
   3)次に、陰極で発生、析出するもの。
    銅Cu、銀Ag、水素Hだけです。

    ①Pt陽極で、ハロゲンイオンが存在しないのでO発生です。
    ②Cu陽極に変えたので、極板が溶けて軽くなっていきます。
    ③銅(Ⅱ)イオンが存在するので、Cu析出です。Hは発生しません。
    ④Clが存在しています。Cl発生します。
    ⑤Ag、Cu2+が存在しないのでH発生です。
答[5]③


  まず、1930Cの電気量は、
   1930/96500 =0.02mol の電子ですね。 
  電解槽Bの陰極では、電子が流れ込んできます。
   2HO +2e → 2OH + H  ですから、
  流れた電子と生じたOH の物質量は同じで、0.02mol です。
  陰極側の溶液の体積は100mL(0.1L)ですから
   0.02/0.1 = 0.2 mol/L 分 OH のモル濃度が増加することになります。
  最初、OH のモル濃度は0.1 mol/L でしたから、電解後は
   0.1 + 0.2 = 0.3 mol/L  
答[6]⑤
   2HO +2e → 2OH + H
  の代わりに
   2H +2e →  H
   2OH 残る
  とやってもいいんですよ!
  また、上の解法では最後にモル濃度の足し算をやっています。
  これが気持ち悪い人は、OH の総物質量を求めてからモル濃度を求めて下さい。
  でも、上の解法の方が早く出来るでしょう?