理科ラボ

中学2年 理科|水の電気分解

水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選んで答える10点

水を電気分解すると、陰極(-極)に集まる気体はどれか。

  1. ア 酸素
  2. イ 水素
  3. ウ 二酸化炭素
答えと解説

答え:イ(水素)

陰極に水素、陽極に酸素が集まります。

よくあるまちがい:陰極(-)=水素、陽極(+)=酸素。

問2選んで答える12点

水を電気分解するとき、水に少量の水酸化ナトリウムをとかすのはなぜか。

  1. ア 電流を流れやすくするため
  2. イ 水素を多く出すため
  3. ウ 水を見やすくするため
答えと解説

答え:ア(電流を流れやすくするため)

純粋な水は電流がほとんど流れないので、水酸化ナトリウムをとかして電流を流れやすくします。

よくあるまちがい:水酸化ナトリウムは分解されない(電流を流しやすくするだけ)。

問3計算12点

水を電気分解すると、陽極に酸素が4cm³集まった。このとき、陰極に集まった水素は何cm³か。

答えと解説

答え:8cm³

  1. 水素:酸素=2:1
  2. 4×2=8cm³

よくあるまちがい:水素の方が多い(酸素の2倍)。

問4図を見て選ぶ12点

陰極(-極)に集まった気体にマッチの火を近づけると、どうなるか。

  1. ア 火が消える
  2. イ 線香が激しく燃える
  3. ウ ポンと音を立てて燃える
答えと解説

答え:ウ(ポンと音を立てて燃える)

陰極に集まる水素は燃える気体で、火を近づけるとポンと音を立てて燃えます。

よくあるまちがい:水素=自分が燃える、酸素=ものを燃やす。

問5選んで答える12点

水の電気分解を、化学反応式で表したものとして正しいものはどれか。

  1. ア 2H₂O → 2H₂ + O₂
  2. イ H₂O → H₂ + O
  3. ウ 2H₂ + O₂ → 2H₂O
答えと解説

答え:ア(2H₂O → 2H₂ + O₂)

2H₂O → 2H₂ + O₂ です。矢印の左右で、原子の種類と数が等しくなっています。

よくあるまちがい:化学反応式は、左右の原子の数をそろえる。

問6選んで答える14点

電源の+極と-極を入れかえて電気分解を続けると、気体の集まり方はどうなるか。

  1. ア どちらも水素が集まるようになる
  2. イ 水素と酸素の集まる場所が入れかわる
  3. ウ 気体が出なくなる
答えと解説

答え:イ(水素と酸素の集まる場所が入れかわる)

陰極に水素、陽極に酸素が集まるのは変わらないので、極を入れかえると、集まる場所も入れかわります。

よくあるまちがい:集まる気体は「場所」ではなく「極」で決まる。

問7選んで答える10点

水の電気分解で、水素と酸素が体積の比2:1で発生することから分かることはどれか。

  1. ア 水の分子は、水素原子2個と酸素原子1個からできている
  2. イ 水は水素と酸素の混合物である
  3. ウ 酸素は水素より重い
答えと解説

答え:ア(水の分子は、水素原子2個と酸素原子1個からできている)

水の分子H₂Oは水素原子2個と酸素原子1個からでき、分解すると水素分子と酸素分子が2:1の数(体積)でできます。

よくあるまちがい:体積の比は、分子の数の比と同じ。

問8記述18点

陽極(+極)に集まった気体が酸素であることを確かめる方法と、その結果を説明しなさい。

答えと解説

答えの例

陽極側に集まった気体に、火のついた線香を入れる。線香が炎を上げて激しく燃えれば、ものを燃やすはたらきのある酸素だと分かる。

採点のポイント:火のついた線香を入れる方法を書いている/線香が激しく燃えるという結果を書いている

よくあるまちがい:マッチの火を近づけてポンと燃えるのは水素の確かめ方。