問題 3

2規定の塩化ナトリウム溶液200 cm

^3

（

\rho = 1.10

g cm

^{-3}

）を銅電極を用いた電解槽で絶えず攪拌しながら電気分解した。陰極で気体22.4 dm

^3

（STP）が発生した時点で電解を止めた。電気分解後の溶液中のNaClの質量百分率を計算せよ。相対原子質量：

A_r(\text{H}) = 1

;

A_r(\text{O}) = 16

;

A_r(\text{Na}) = 23

;

A_r(\text{Cl}) = 35.5

;

A_r(\text{Cu}) = 64

。

ステップ 3/3: 最終質量百分率

m(\text{NaCl}) = 2 \times 0.200 \times 58.5 = 23.4\ \text{g}; \quad m(\text{solution}) = 200 \times 1.10 - 36 = 184\ \text{g}; \quad w = \dfrac{23.4}{184} = 12.7\ \%

分析

初めのNaCl： $0.2 \times 2 = 0.4$ mol = 23.4 g（循環で不変）。初期溶液質量 $200 \times 1.10 = 220$ g、分解した水36 gを引いて184 g。よって $w(\text{NaCl}) = 23.4/184 = 12.7$ %。

よくある誤り. NaClが消費されると思い込むのが罠。銅電極ではNaClは再生され、減るのは溶媒だけ。