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高校化学の問題です。かなり難問です、教えて下さい。
KURUMITOの回答
問1について 1ファラデーで電解析出する銅の量は 銅の原子量/銅イオンの原子価 = 63.5 / 2 = 31.75 g したがって銅100.0gが新たに析出したのですから反応で流れた電気量は 100 / 31.75 * 9.65 * 10^4 = 3.04 * 10^5 C で答えは3.0 * 10^5 C 問2について 銅の析出量の100.0gがすべて粗銅からの銅からのものであれば溶液中における銅イオンの減少は無いことになります。 しかし銅イオンの減少が0.0600molとなっています。この分だけ銅とは別の金属が粗銅から離れたことになります。したがって粗銅から溶け出した銅の量は 100.0 - 0.0600 * 63.5 = 96.2 g で答えは96g 問3について (あ)イオンとして溶解しているのはZn^2+イオンです。 (い)金属塩として沈殿しているのは硫酸鉛PbSO4です。 電解製錬において銅よりもイオン化傾向の強い金属は亜鉛と鉛でこれらの金属はイオンとして溶けますが、硫酸溶液中では硫酸鉛の溶解度が低く硫酸鉛として沈殿します。 (う)金属として沈殿しているのは銀Agです。 銀は銅よりもイオン化傾向が弱く銀イオンとして溶けることはありません。 問4について 粗銅から離れたAg,Zn,Pbのmol量をX、Y、Zとすれば 粗銅の減少量は103.5gで,そのうちで銅の量は96.2ですから 108 * X + 65.4 * Y + 207 * Z = 103.5 - 96.2 = 7.30 沈殿の重量は3.87gで、硫酸鉛のmol質量は303.1gですから 沈殿した銀の質量 + 沈殿した硫酸鉛の質量 = 108 * X + 303.1 * Z = 3.87 銅イオンの減少が0.0600molであることは粗銅からイオンとして溶けだした銅以外の元素に相当しますので、銀は含まれなく、亜鉛や鉛はいずれも銅と同じ2価の陽イオンですから Y + Z = 0.0600 これまでの3つの式からX,Y,Zの値を求めますと X = 2.73 * 10^-2 mol Y = 5.69 * 10^-2 mol Z = 3.06 * 10^-3 mol 亜鉛の量は5.69 * 10^-2mol ですから亜鉛の量は 5.69 * 10^-2 * 65.4 = 3.72 g 粗銅から表出された亜鉛の量は3.7 g
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お礼
どうも丁寧に説明して下さってありがとうございました。 おかげで理解することができました。 お二人とも甲乙つけがたいのですが、貴方の方のほうが 私にとってわかりやすかったものですからベストアンサー に選びました。