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化学の問題です 解き方含めお願いします

並列に接続された電解槽(1)~(3)のどこかに0.1Mの濃度で、75mlのAgNO3,150mlのCuSO4, 100mlのFe2(SO4)3の水溶液が入っている。 すべてPt板(A~F,A・C・Eが同じ極)で0.07Fの電流を流したところ、(1)の電解槽から標準状態で532mlの気体が発生した。また、Eの重量の増加量はCの増加量の2倍であった。 (1)電解槽(1)に流れた電気量は何Fだったか? (2)析出した銅は何グラムだったか? 解き方含めお願いします<m(__)m>

みんなの回答

noname#215361
noname#215361
回答No.2

ANo.1の回答者です。 考え方に誤りがありました。 ・陰極 イオン化傾向が小さい金属の陽イオン>H2O>イオン化傾向が大きい金属の陽イオン の順で電子を受け取る(還元反応) ・陽極 単原子陰イオン>H2O>多原子陰イオン の順で電子を放出する(酸化反応) ・AgNO3 陰極;Ag+ + e- → Ag 陽極;2H2O → 4H+ + O2 + 4e- [全体の反応] 4AgNO3 + 2H2O → 4HNO3 + 4Ag + O2(4e-の授受) ・CuSO4  陰極;Cu2+ + 2e- →Cu 陽極;2H2O → 4H+ + O2 + 4e- [全体の反応] 2CuSO4 + 2H2O → 2H2SO4 + 2Cu + O2(4e-の授受) ・Fe2(SO4)3 陰極;2H2O + 2e- → H2 + 2OH- 陽極;2H2O → 4H+ + O2 + 4e- [全体の反応] 2Fe2(SO4)3 + 18H2O → 6H2SO4 + 4Fe(OH)3 + 6H2 + 3O2(12e-の授受) 以上から、Fe2(SO4)3では金属が析出しないので、これが電解槽(1)になる (1) 気体発生量は、532*10^(-3)/22.4=2.375*10^(-2)mol 流れた電気量は、気体6+3=9molに対して12molであるから、 2.375*10^(-2)*12/9≒0.032F (2) 残りの電気量は、0.07-0.032=0.038F 同じ電気量で析出するAgとCuの質量比は、Agの原子量が108、Cuの原子量が63.5であるから、 108*4:63.5*2=432:127 AgとCuでは、Agのイオン化傾向が小さく析出しやすいので、析出したAgの質量がCuの質量の2倍であると考える 電気量の分配割合(?)をxとすると、 432x=127*2→x≒0.59 よって、析出したCuの質量は、Cuの物質量(mol数)が電気量の1/2であるから、 63.5*0.038*1/(1+0.59)/2=0.76g

noname#215361
noname#215361
回答No.1

念のための確認です。 各水溶液中の各物質の物質量(mol数)は、 ・AgNO3 0.1*75*10^(-3)=7.5*10^(-3)mol ・CuSO4 0.1*150*10^(-3)=1.5*10^(-2)mol ・Fe2(SO4)3 0.1*100*10^(-3)=1.0*10^(-2)mol 自分の考えは次の通りです。 ・(1)の電解槽中にAgNO3水溶液が入っていた場合の気体発生量 7.5*10^(-3)/4=1.875*10^(-3)mol ・(1)の電解槽中にCuSO4水溶液が入っていた場合の気体発生量 1.5*10^(-2)/2=7.5*10^(-3)mol ・(1)の電解槽中にFe2(SO4)3水溶液が入っていた場合の気体発生量 1.0*10^(-2)*9/2=4.5*10^(-2)mol これに対して、実際の気体発生量は、 532*10^(-3)/22.4=2.375*10^(-2)mol よって、該当がなくなってしまうのですが、特に532mlという値が非常に中途半端であり、誤っているということはありませんよね?(標準状態の捉え方が違うのでしょうか?)