中学理科 水の電気分解の確認問題

水の電気分解については炭酸水素ナトリウムと酸化銀の熱分解と水の電気分解を参照。

水の電気分解

水自体は電気を通さないため、水酸化ナトリウムなどを溶かして電気を通しやすくする。水酸化ナトリウムを溶かすと小さな電圧でも電気が通るようになる(純粋な水だと大きな電圧が必要になって危険)。

電池(電源)のプラス端子とつながれた極を陽極、マイナス端子とつながれた極を陰極という。

水を電気分解すると陽極で酸素、陰極で水素が発生する。水素が発生したことはマッチの炎を近づけると音を立てて燃えることからわかる(ただし少し危険)。酸素が発生したことは、酸素を集めたビンの中に線香やロウソクなどを入れると炎が強くなることからわかる。

問題

次の文が正しいかどうか答えなさい。

1 水を電気分解すると水素と二酸化炭素が発生する。

2 純粋な水は電気をよく通す。

3 水の電気分解では陽極で酸素が発生する。

4 水の電気分解では陰極で水素が発生する。

5 水の電気分解ではしばしば水酸化ナトリウムを水に溶かす。

解答

1 誤り。水素と酸素。

2 誤り。通さない。

3 正しい。

4 正しい。

5 正しい。

問題

次の問題に答えなさい。

1 電気分解において分解する水に水酸化ナトリウムを入れる理由を答えなさい。

2 陰極で水素が出たことを確かめる操作を書きなさい。

3 陽極と陰極で発生する気体の体積はどちらが大きいか。

解答

1 水を通しやすくして、小さい電圧で電気分解するため。

2 マッチの炎を近づける。

3 陰極(水素が発生するほうの極)

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