受験化学 26.電気分解2

電極でおこる反応の優先順位

 

p.134-2

 

電気分解でどんな物質が発生するかは、上の優先順位表を覚えとくといいよ。

人によってはイチイチ半反応式を書く人がいると思うけど、私は「表を頭の中に入れて、一発で何が発生するかを答えろ!」って習ったよ。

だから、半反応式は書いてないよー。

 

みくるMEMO

陽極には陰イオンが、陰極には陽イオンが移動していく。

 

 

例えば、

NaClaqを電気分解すると…

 

p.135-2

 

CuSO4aqを電気分解すると…

 

p.135-3

 

 

みくるひとこと

上の方の問題で、「NaCl水溶液を電気分解したら、なにができる?」と聞かれたときに、ClとかHとかって答えないようにしようね。

ちゃんと分子の状態で答えるんだよ。Cl2とかHとかね

 

 

プチ練習】次の水溶液を電気分解した時の陽極・陰極の生成物質は?

 

p.136-2

 

ぶっちゃけ、ハロゲンとAg(またはCu)を探す感じよね。

 

 

】AgNO3aqを2Aの電流で96500秒通電したら、陽極と陰極には何がいくらできるか?ただし、電極はPtとする。

p.137-2

まずCを求めFを計算する

p.137-3

次に陽極、陰極に生成する物質を考える。

陽極にはハロゲンがないので、O2が発生する。

陰極にはAgが析出する。

次に、それぞれの物質量(mol)を計算する。

O2は4価。2Fだから、2÷4=0.5mol

Agは1価。2Fだから、2÷1=2mol

金属の場合は質量[g]、気体の場合は体積[L]を求める。

気体の標準体積は22.4L/molで

O2は0.5molだから、22.4×0.5=11.2L

Agの原子量は108

Agは2molだから、108×2=216g

陽極にはO2 が11.2L発生し、陰極にはAg が216g析出する

 

クーロン出してファラデーにして、何が発生するかを考えて、価数で割ってmolに直す。こればっかりやるんだよ。

 

 

】KClaqを5Aの電流で9650秒通電したら、陽極と陰極には何がいくらできるか?ただし、電極はC(黒鉛)とする。

p.138-2

まずCを求めFを計算する

p.138-3

陽極には優先順位により、Cl2が発生

陰極にはH2が発生

Cl2、H2ともに2価の気体なので

0.5÷2=0.25mol

0.25×22.4=5.6L

陽極にはCl 2 が5.6L、陰極にはH2が5.6L 発生する

 

みくるひとこと

電気分解はいつも同じ計算方法で…

 

 

】AgNO3aqを2Aの電流で96500秒通電したら、陽極と陰極には何がいくらできるか?ただし、電極はCuとする。

p.

p.139-3

 

この問題を載せたのは、電気分解にはひっかけがあるからなの。

陽極に銀か銅が使われていたら(イオン化傾向で銀よりも大きい金属の場合)、陽極が溶解するのを絶対に忘れないでね。

だから、最初(問題を解く前)に、陽極の材質を確認してね。

 

 

】右下の図のような装置で1Aの電流を通電すると、電解槽Aの陽極から、気体が22.4L発生した。何秒通電したか?また、それぞれ陽極と陰極には何がいくらできるか。ただし、電解槽Aの電極はPt、電解槽Bの電極はCuとする。

p.140-2

まず、電解槽それぞれの陽極、陰極がどこかを確認する。

(電流が電解槽に流れてくる方が+で、出ていく方が−になる。)

次に、陽極陰極に生成する物質を考える。

Aの陽極はCl2が発生

陰極はAg、CuがないのでH2が発生

Bの陽極は電極がCuなので、Cuが溶ける

陰極はCuが析出する。

Aの陽極で22.4L発生したということはCl2は1mol

Cl2は2価なので 1×2=2F

p.140-3

96500C =1Fより2F=193000C

C =A・sより  s=193000

193000秒

H2は2価なので 2F÷2価=1mol つまり 22.4L

Cuは2価  2F÷2価=1mol

Cuの原子量は63.5なので 約64g

Aの陽極はCl2が発生し、陰極はH2が22.4L発生する

Bの陽極はCuが64g減り、陰極はCuが64g析出する


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