• ベストアンサー

(大学受験)電気分解、2つの質問

僕は、以前ここで質問したことのある、理転した浪人生、化学は独学、化学センター9割程度、偏差値65程度の者です。 問題をやっておりまして、疑問点がありましたので、よろしくお願いいたします。 電気分解で、ビーカーが以下のように2つあり、 外部電極の負極につながれている方は、  陰極電極が白金、溶液は食塩水、 正極につながれている方は、  陽極電極が銅、溶液は硫酸銅(II)水溶液 二つのビーカーは塩橋でつながれています。 Q1: 陰極からは水素が発生するのは分かるのですが、その時の反応式で、 僕は 2H+ + 2e- = H2 と書きましたが、 解答では 2H2O + 2e- = H2 + 2OH- となっています。 どう考えたらいいのでしょうか? Q2: 陽極から酸素が発生するのかと思いそう答えたのですが、解答では銅極がイオンになり、ここからe-が出て行くようです。 何故酸素が出ず、銅がイオンになるのでしょうか? よろしくお願いいたします。

  • 化学
  • 回答数3
  • ありがとう数4

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#69788
noname#69788
回答No.1

あまり自信がありませんが、銅のイオン化傾向が白金よりも大きいためだと思います。大学に合格したら標準酸化還元電位というものを調べてみてください。

coffeebeat
質問者

お礼

どうも有り難う御座います!! 標準酸化還元電位という言葉は知りませんでした。 今後、勉強をしていかねばならないと思いました。

その他の回答 (2)

noname#69788
noname#69788
回答No.3

(2)の補足です。水の濃度というものが定義できます。

coffeebeat
質問者

お礼

どうも有り難う御座います!! 水の濃度、という点について、考えてみたいと思いました。

  • c80s3xxx
  • ベストアンサー率49% (1631/3289)
回答No.2

Q1 要するに濃度の問題. Q2 水の電解より銅の溶解の方がおこりやすい.これはいわゆるイオン化傾向序列では出てこないので,個別に知らないといけない話.

coffeebeat
質問者

お礼

どうも有り難う御座います!! 濃度、というご指摘から、アルカリ性と酸性の場合では、水の電気分解の式が違うのと、同じように考えてみようかと思いました。 銅の溶解の方が起こりやすい、という点は、参考になりました。覚えておきたいと思います。

関連するQ&A

  • 電気分解の問題の実験について

    図2に示すように、電解槽Aに200mLの1mol/L硝酸銀水溶液、電解槽Bに200mLの1mol/L塩化銅(II)水溶液を入れて、電気分解の実験を行った。 (1)電解槽Aの陽極と陰極の反応と電解槽Bの陽極と陰極の反応をそれぞれイオン反応式で表せ (2)また、Aの白金電極を銀電極に替えたときの電解槽Aの陽極と陰極の反応を表せ (3)最後にBの炭素電極を銅電極に替えた時の電解槽Bの陽極と陰極の反応を表せ 何ですが (1)はAの陽極は2H2O→O2 + 4H+ +4e- 陰極はAg+ + e-→Ag Bの陽極はCu2+ +2e-→Cu 陰極は2H2O+2e-→O2+ 4H+ +4e- になると思うのですが(2)、(3)がわからないので解答を教えてくださるとうれしいです また(1)も解答がないのであってるかの確認をお願いします

  • 電気分解について

    いま 陽極)Ni棒 陰極)CU棒 で、NiSO4溶液につけたとします。 陽極の化学反応はわかります。 陽極)Ni → Ni(+2) + 2e(-) 問題は陰極です。溶液中のNiイオンは、イオン化傾向が水素よりも大きいので 陰極)2H2O + 2e(-) → 2OH(-) + H2だと思ったのですが、解答は Ni(2+) + 2e(-) →Niでした。

  • 電気分解、陽極がCuやAgの場合は陽極が溶解

    数研出版の化学重要問題集145番に次のことがかいてありました。 硝酸銀水溶液で、陽極の電極には銀を、陰極の電極には白金を用います。 陰極では、イオン化傾向がH2>Agなので、H+またはH2Oは還元されず、Agが析出する。 Ag+ + e- → Ag 陽極では、電極がCuやAgなどの場合、電極の金属が解ける。 Ag → Ag+ + e- ここで疑問なのですが、陽極では、 イオン化傾向がH2>Cu>Agなので、AgよりH+またはH2Oが陽イオンになりやすく、 ここでは、2H2O → O2 + 4H+ + 4e- となると思うのですが。 陽極がCuやAgの場合、(水の分解でなく)陽極の溶解がおこる理由をどうか教えていただけないでしょうか。

  • 電気分解について

    化学―電気分解 電解質NaOH 陰極Pt、陽極Pt 陰極と陽極でおこる反応をそれぞれ示せ。 陰極 2(H2O)⇔2H++2OH-……(1) 2H++2e-→H2 この2式を足して、2(H2O)+2e‐→H2+2OH- 陽極 4OH-→O2+2(H2O)+4e- 半角の+-はイオンの+-です。 なぜ、このようになるんですか?(1)の水の係数は、硫酸銅だと4になっていますが、この係数は何で決まるんでしょうか? NaClの場合は陽極がClの反応になってますが、水の分解かその他の物質の反応かはどのように判断すればいいんでしょうか? 教えてください。

  • 電気分解について

    (1)白金電極を用いて次の水溶液を電気分解したとき、陽極および陰極に生成する物質はそれぞれ何か?(1)塩酸(2)硫酸ナトリウム水溶液(3)硝酸銀水溶液 (2)白金電極を用いて、1,0Aの直流電流を1時間36分30秒通じて、硝酸銅(II)水溶液を電気分解した (1)陰極および陽極で起こる反応を、それぞれe-を用いたイオン反応式で表せ (2)このとき流れた電気量は何クーロンか (3)陰極および陽極で析出あるいは発生する物質の量を求めよ。固体の場合は質量、気体の場合は体積(標準状態)で示せ (3)鉄と亜鉛を電解質水溶液に浸すと電池が構成された。どちらが負極で正極か答えよ 電気分解が大の苦手です。初歩から教えてくださるとありがたいです。金曜日にはテストがあるので親切な方是非教えてください。お願いします。

  • 電気分解について

    白金電極で硝酸銀水溶液を電気分解するという問題で 陰極について AgNO3→Ag++NO3- H+>Ag+ Ag++e-→Ag...(答) 陽極について NO3->OH-より 4OH-→O2+2H2O+4e- 4H++4OH-→4H++O2+2H2O+4e- 2H2O→4H++O2+4e-...(答) というのを授業で習ったのですが同じように水酸化ナトリウム(白金電極)と硫酸銅(II)水溶液(電極銅)を式で表わしたらどのようになるか教えていただけないでしょうか。

  • 電気分解

    電界槽Xには1mol/Lの硫酸銅(II)溶液が入っていて、陽極に白金、陰極に銅を用いている。 電界槽Yには1mol/Lの硝酸銀溶液が入っていて、陽極には銀、陰極に白金を用いている。 ┌──-電源+───┐ │              │ └───X──Y───┘ 図のようにつないで、(省略しすぎてわからないかもしれません) 0.5Aの一定電流である時間電気分解を行った。 その結果Y槽の陰極の重さが2.7g増えた。 Q.Xの電解後の体積が250mlならばpHはいくらか? 流れた電子の物質量は0.025molです。 X 陽極:4OH(-)→O(2)+4e(-)+2H(2)O・・・☆   陰極:Cu(2+)→Cu+2e(-) 極における反応式はわかります 答えに [H(+)]=0.025 * (1000/250)=0.1 と載っているのですが、H(+)mol=e(-)mol・・・□がわからないんです。 陽極の反応は(2H(2)O→0(2)+4e(-)+4H(+))と()付きで載っています。酸性溶液中の反応ですよね? こちらを見れば□は納得できますが、☆の式では□の関係がわからないです。

  • 希硫酸の電気分解

    希硫酸の電気分解 希硫酸を白金を陽極、銅を陰極にして電気分解をしたらそれぞれでの反応は 陽極:2H2O→O2+4e^- +4H^+ 陰極:Cu^2+ +2e^-→Cu でいいのでしょうか?陰極の反応がなぜ電子が水素イオンとでなく銅イオンと結びつくのか自信がありません。イオン化傾向が銅のほうが低く還元されやすいからでしょうか? 解説と正しい反応式を教えてください。よろしくお願いします。

  • 電気分解について

    高校化学を勉強している者です。電気分解の原理について教えてください。 電気分解の時に、電源に電池を使っているとします。負極の電極では酸化反応が起きて陰極の電極に電子が流れこむとの説明が参考書にあって、これは負極と陰極の電位差から電子が流れ込むのだとわかるのですが、わからないのは陽極から正極への電子の流れです。これはどのような理由から流れるのでしょうか?教えてください。よろしくお願いします。

  • CuSO4 電気分解 Pt-Pt電極

    0,1mol/Lの硫酸銅(II)水溶液(CuSO4aq)を電気分解しました。 (1),試験管に水溶液をとり、Pt電極をつけ乾電池につなぎ、電気分解した。 (2),(1)の溶液をそのままにして陽極と陰極を入れ換えて電気分解した。 ...(1) 陽:気体が発生した→酸素の発生      起こった事:2H2O→O2十4H+十4e-      陰:銅が析出した       起こった事:Cu2+十2e-→Cu ...(2) 陽:析出した銅が剥がれ落ちる(溶解)      気体も発生(酸素)      起こった事:[Cu→Cu2+十2e-,2H2O→O2十4H+十4e-]?   陰:銅が析出した      起こった事: Cu2+十2e-→Cu []内の半反応式が、それで正しいのかどうかわかりません。 また、正しかったとして、どうして(2)の陽極でH2Oも反応してしまうのでしょうか?電極に析出し、それ自身が電極となった銅が溶け出す以外にも反応は起こるものですか? それから、(1)(2)を繰り返していると、反応があまり進まなくなりました。CuSO4水溶液の濃度が大きくなった(H2Oが減少した)からかなぁと思ったりしましたが曖昧で、詳しいこともわかりません。 以上のことや全体を通して間違っているところなど、教えてください。よろしくお願いします。