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O2、ハロゲン(塩素Cl2、ヨウ素I2)だけです。
3)次に、陰極で発生、析出するもの。
銅Cu、銀Ag、水素H2だけです。
a
①Pt陽極で、ハロゲンイオンが存在しないのでO2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。H2は発生しません。
④Cl-が存在しています。Cl2発生します。
⑤Ag+、Cu2+が存在しないのでH2発生です。
答[5]③
b
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。
2H2O +2e- → 2OH- + H2 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
2H2O +2e- → 2OH- + H2
の代わりに
2H+ +2e- → H2
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?