理科ラボ

中学3年 理科|水溶液の電気分解

水溶液の電気分解の標準問題

この教材のために作ったオリジナル問題です。入試過去問は掲載していません。

定期テストくらいの問題です。計算はノートや紙でして、答えの数字だけを入れましょう。まちがえたらヒントが出ます。「類題」で数字を変えた問題を何回でも練習できます。

印刷する PDFをダウンロード問題解答解説

印刷・PDFの問題は数字が固定されています(だれが印刷しても同じ問題で、解答と合います)。画面の「類題」は毎回ちがう数字になります。

問1図を見て選ぶ10点

青い塩化銅水溶液に電流を流した。-極の表面に付くのはどれか。

  1. ア 赤い銅
  2. イ 白い塩化銅
  3. ウ 黒い炭素
答えと解説

答え:ア(赤い銅)

銅イオン(Cu²⁺)は+の電気をもつので-極に引かれ、電子を受け取って銅になり、-極に付きます。

よくあるまちがい:+のイオン(金属のイオン)は-極で金属になる。

問2図を見て選ぶ12点

塩化銅水溶液の電気分解で、+極から出てくる気体はどれか。

  1. ア 水素
  2. イ 酸素
  3. ウ 塩素
答えと解説

答え:ウ(塩素)

塩化物イオン(Cl⁻)は-の電気をもつので+極に引かれ、電子をわたして塩素原子になり、2個結びついて塩素(Cl₂)になります。

よくあるまちがい:-のイオン(塩化物イオン)は+極で塩素になる。

問3選んで答える12点

塩化銅水溶液の電気分解で、+極付近の液をとって赤インクに入れると、どうなるか。

  1. ア 色が消える
  2. イ 青くなる
  3. ウ 変化しない
答えと解説

答え:ア(色が消える)

+極で発生した塩素には漂白作用があるので、赤インクの色が消えます。また、プールの消毒のようなにおいがします。

よくあるまちがい:塩素の性質:漂白作用・刺激臭・水にとけやすい。

問4図を見て選ぶ12点

うすい塩酸を電気分解した。-極から出てくるのはどれか。

  1. ア 塩素
  2. イ 水素
  3. ウ 酸素
答えと解説

答え:イ(水素)

塩酸 HCl→H⁺+Cl⁻。水素イオン(H⁺)は-極に引かれて水素(H₂)になります。

よくあるまちがい:塩酸の電気分解:-極に水素、+極に塩素。

問5選んで答える12点

塩化銅水溶液の電気分解を続けると、水溶液の青色はどうなるか。

  1. ア こくなる
  2. イ うすくなる
  3. ウ 変わらない
答えと解説

答え:イ(うすくなる)

青色は銅イオン(Cu²⁺)の色です。銅イオンが銅になって-極に付くので、水溶液中の銅イオンが減り、青色がうすくなります。

よくあるまちがい:青色=銅イオンの色。

問6計算12点

塩化銅を電気分解すると、銅と塩素がおよそ9:10の質量の比でできる。銅が1.8gできたとき、塩素はおよそ何gできたか。

答えと解説

答え:2g

  1. 1.8×10÷9=2g

よくあるまちがい:比を使って計算する。

問7選んで答える12点

塩化銅が水にとけて電離するようすを表す式として正しいものはどれか。

  1. ア CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl⁻
  2. イ CuCl₂ → Cu⁺ + Cl₂⁻
  3. ウ CuCl₂ → Cu + Cl₂
答えと解説

答え:ア(CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl⁻)

塩化銅は水にとけると、銅イオン(Cu²⁺)1個と塩化物イオン(Cl⁻)2個に分かれます。+と-の電気の量はつり合っています。

よくあるまちがい:電離の式では、+と-の電気の合計が0になる。

問8記述18点

塩化銅水溶液の電気分解で、-極に銅が付き、+極から塩素が出るしくみを、イオンと電子を使って説明しなさい。

答えと解説

答えの例

水溶液中の銅イオン(Cu²⁺)は-極に引かれ、電子を2個受け取って銅原子になり、-極に付く。塩化物イオン(Cl⁻)は+極に引かれ、電子を1個わたして塩素原子になり、2個結びついて塩素分子になる。

採点のポイント:Cu²⁺が-極で電子を受け取り銅になる/Cl⁻が+極で電子をわたし塩素になる

よくあるまちがい:どのイオンがどちらの極で、電子を受け取るか・わたすかを書く。