電気分解で集めた水素に点火する実験について

質問

中学３年生の理科についてです。

水酸化ナトリウムの電気分解で集めた水素で水素爆発を起こす際、「必ず電気を切ってから火を近づけます。それは何故ですか？」という問題がありますが、解答がわかりません。

電気装置が爆発するのでしょうか？

もしそうだとするならば、電極やその周辺で何が起こっているのでしょうか？

回答No.1

potachie · ベストアンサー

油田に火をつけたら消えないですよね。
水素を一瞬で燃え「尽きる」ようにするためです。電気分解で発生中の水素に燃え移らないようにするためですね。溶液内で発生中の水素まで燃えると、液体が飛び散りますし。

火の元を注意してね、ということです。

お礼

ありがとうございます。一気に爆発するというより、液体が飛び散るのですね。

回答No.3

ORUKA1951

＞水酸化ナトリウムの電気分解で集めた水素で水素爆発を起こす際

　水素だけでは水素爆発は起きません。水素はわずかでも酸素(空気)が混ざると爆発的に燃焼します。

　この実験のとき、水素ガスを試験管などに移して点火しますが、きちんとすれば酸素は含まれていませんが、多くの場合、元々水に溶け込んでいた空気や、移す際に紛れ込んだ酸素のためにポンと爆発的に燃焼します。

　一方の電解装置に残った水素にも酸素が混入します。それに点火したら電解液が飛散するので危険と言うことでしようが・・・。通常はコックも閉めているのでその危険は無いでしょう。

　したがって「必ず電気を切ってから火を近づけます。」ということは指導しません。まあ、電気分解を継続したままで、他のことに気をとられていると、あふれて危ないから位しか思いつきません。

　ただし、その電気分解が、「爆鳴気」を作る実験でしたら、反応装置内に引火しないようコックを閉じてしまうので、その前に電気を遮断しないと密閉されて爆発する。

　その質問は、「水酸化ナトリウムの電気分解で集めた爆鳴気で水素爆発を起こす際」という質問ではないかと・・

お礼

爆鳴気、調べてみましたが、生徒はやらないですよね。。。水素と酸素が混合しないと確かに水素爆発は起きませんね。

回答No.2

htms42

電解装置はどういうものを使っていましたか。
教科書に図（写真）のあるＨ型の装置ですか。
ホフマンの電解装置といいます。
壊れやすいので取り扱いに注意が必要な装置です。かなり高価です。

たいていは試験管に移してからやると思うのですが。
実験装置、実験の手順がどういうものであったかが質問文からだけではよく分かりません。

電解装置は水素だけ、または酸素だけを集めています。
水素：酸素＝２：１を確かめるのであれば当然空気は入っていません。

水素だけでは燃えません。空気と混ぜる必要があります。
試験管に移すという操作を行えば空気も入ってきます。
電解装置での電解とは別のことを別の実験としてやろうとしてるのですから電気分解を止めておくのが普通です。
電気分解の実験は終わっているのです。電気分解で得られた気体の性質を調べようとしているのです。

液が飛び散るなんて回答がありますが、そんなことは起こりません。

お礼

ありがとうございます。H型の装置は高価なのですね。。。