イオン交換膜法による食塩水の電解

正解：c. 陽極で塩素が発生し、陰極で水素と水酸化ナトリウムが生成する

正解は「陽極で塩素が発生し、陰極で水素と水酸化ナトリウムが生成する」。イオン交換膜法では、陽極室に食塩水を入れ、陽極で塩化物イオンが酸化されて塩素が発生する。陰極では水が還元されて水素が発生し、膜を通ったナトリウムイオンと水酸化物イオンから水酸化ナトリウムが生成する。「陽極で水素が、陰極で塩素が発生する」は誤り。陽極と陰極の生成物が入れ替わっている。「陽極で酸素が発生し、陰極でナトリウムが析出する」は誤り。水溶液中ではナトリウムは析出せず、陰極では水が還元される。陽極で酸素ではなく塩素が出る。「陽極で塩素が発生し、陰極で酸素と水酸化ナトリウムが生成する」は誤り。陰極で出るのは酸素ではなく水素である。酸素が出るのは陽極側の水の酸化である。