2.電気分解
陰極では,電解槽に存在する電極,水,イオンの中で最もe−を受け取りやすいもの(Ag+,Cu2+,H+ > H2O > Na+などの順)がe−を受け取る。
・金属のイオンがe−を受け取る反応 Cu2+ + 2e− → Cu, Ag+ + e− → Ag
・H+がe−を受け取る反応 2H+ + 2e− → H2
・H2Oが電子を受け取る反応 2H2O + 2e− → H2 + 2OH−
(H+の反応の左右に2OH−を加えたもの)
陽極では,電解槽に存在する電極,水,イオンの中で最もe−を放出しやすいも(Cu,Ag > Cl−,OH− > H2Oの順)がe−を放出する。
・Cu,Agの反応 Cu → Cu2+ + 2e− ,Ag → Ag + e−
・Cl−,OH−の反応 2Cl− → Cl2 + 2e−,4OH− → O2 + 2H2O + 4e−
・H2Oの反応 2H2O → O2 + 4H+ + 4e−
(OH−の反応の両辺に4H+を加え,H2Oを右辺から消去したもの)
問題 次の内容を化学反応式で書け。
(1) カルシウムと水 (2) 酸化ナトリウムと水 (3) 水酸化ナトリウムと二酸化炭素
(4) 酸化バリウムと二酸化炭素 (5) 鉄と希硫酸 (6) 酸化アルミニウムと塩酸 (7) 炭酸カルシウムの加熱
(8) 炭酸水素ナトリウムの加熱 (9) 銅と熱濃硫酸 (10) 銅と希硝酸 (11) 炭酸ナトリウムに塩酸
(12) NaOH水溶液を白金電極で電気分解 (13) H2SO4水溶液を白金電極で電気分解
(14) NaCl水溶液を炭素電極で電気分解 (15) CuSO4水溶液を銅電極で電気分解
(16) NaCl融解液を炭素電極で電気分解
(1) Ca+2H2O→Ca(OH)2+H2 (2) Na2O+H2O→2NaOH (3) 2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O
(4) BaO+CO2→BaCO3 (5) Fe+H2SO4→FeSO4+H2 (6) Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O
(7) CaCO3→CaO+CO2 (8) 2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O (9) Cu+2H2SO4→CuSO4+SO2+2H2O
(10) 3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+4H2O+2NO (11) Na2CO3+2HCl→2NaCl+2HCl
(12) 陰極2H2O+2e−→H2+2OH− 陽極4OH−→O2+2H2O+4e−
(13) 陰極2H++2e−→H2 陽極2H2O→O2+4H+4e−
(14) 陰極2H2O+2e−→H2+2OH− 陽極2Cl−→Cl2+2e−
(15) 陰極Cu2++2e−→Cu 陽極Cu→Cu2++2e− (16) 陰極Na++e−→Na 陽極2Cl−→Cl2+2e−
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