問題硫酸銅水溶液を電解して銅を陰極に析出させる。10 Aの電流を1時間流し、電流効率が80 %のとき、析出する銅の質量はおよそいくらか。ただし銅の原子量は63.5、Cu²⁺の価数は2、ファラデー定数は96,500 C/molとする。
- a11.8 g
- b14.8 g
- c19.0 g
- d9.5 g
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正解:d. 9.5 g
正解は「9.5 g」。流れた電気量は10×3,600=36,000 Cである。ファラデーの法則による理論析出量は、63.5×36,000÷(2×96,500)≒11.8 gである。電流効率80 %を掛けると、実際の析出量は11.8×0.8≒9.5 gとなる。「11.8 g」は誤り。電流効率を考えていない理論値である。「14.8 g」は誤り。理論値を電流効率で割った値で、効率は掛けるものである。「19.0 g」は誤り。価数を1として計算した値で、1価では1 molあたり必要な電気量が半分になる。Cu²⁺は2価である。
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