共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2015年 第2問 問4 電気分解の問題 - 質問解決D.B.(データベース)

共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2015年 第2問 問4 電気分解の問題

問題文全文(内容文):
電解槽Ⅰに硫酸銅(II) 水溶液、電解槽Ⅱに希硫酸を入れた。
さらに、銅電極、白金電極を用いて、図1のような装置を組み立てた。
一定の電流を 1930秒間流して電気分解を行ったところ、
電解槽Ⅰの陰極で$0.32g$の銅が析出した。
下の問い(a・b)に答えよ。
ただし、定数は$9.65 × 104 C/mol$とする。

a 流した電流は何であったか。
最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。
①$0.25$ ②$O.50$ ③$1.0$ ④$2.5$ ⑤$5.0$

b 電解槽Iの陽極と電解槽IIの陽極で起きた現象の組合せとして最も適当な ものを、
次の①~⑥のうちから一つ選べ。
※図・表は動画内参照
単元: #化学#化学理論#大学入試過去問(化学)#電池と電気分解#共通テスト#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
電解槽Ⅰに硫酸銅(II) 水溶液、電解槽Ⅱに希硫酸を入れた。
さらに、銅電極、白金電極を用いて、図1のような装置を組み立てた。
一定の電流を 1930秒間流して電気分解を行ったところ、
電解槽Ⅰの陰極で$0.32g$の銅が析出した。
下の問い(a・b)に答えよ。
ただし、定数は$9.65 × 104 C/mol$とする。

a 流した電流は何であったか。
最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。
①$0.25$ ②$O.50$ ③$1.0$ ④$2.5$ ⑤$5.0$

b 電解槽Iの陽極と電解槽IIの陽極で起きた現象の組合せとして最も適当な ものを、
次の①~⑥のうちから一つ選べ。
※図・表は動画内参照
投稿日:2023.06.08

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化合物A、B、CおよびDは水素、炭素、酸素、窒素原子のみからなる分子量300以下の化合物であり、すべて8員環の構造を持つ。
化合物A、Bは窒素原子を1つ含み、互いに異性体の関係にある。また、化合物C、Dは窒素原子2つを含み、互いに異性体の関係にある。
79.5 mgの化合物Aを完全燃焼させたところ、二酸化炭素205mgと水27.0mgを生じた。同様に59.5mgの化合物Cからは二酸化炭素154mgと水22.5mgを生じた。
化合物A~Dの溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加水分解を進めると、化合物E、F、G、HおよびIのような有機化合物もしくはナトリウム塩が得られた。なお、それぞれの反応生成物はAからはEとF、BからはGとH、CからはHとI、DからはEのみとなっていた。

Aを加水分解して得られた反応液に希塩酸を加えて酸性にし、ジエチルエーテルで抽出を行うと、エーテル層から化合物Fを得ることができた。
同様の操作をBの反応液に行うと、エーテル層から化合物Hを得ることができた。

化合物Eに塩酸と亜硝酸ナトリウムを加え反応させ、その後加温すると化合物Fが生成した。また、化合物Hを加熱すると脱水反応が進行した。

A~Dの構造式をかけ
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高分子化合物の平均分子量は、その希薄水溶液の浸透圧から求めることができる。
いま、(繰り返し単位の式量$44$) $0.50g$を水に溶解させて$50mL$とした希薄水溶液の浸透圧は、$27℃$で$8.3×10^2 Pa$であった。
このポリビニルアルコールの平均重合度として最も適当な数値を、 次の①~⑥のうちから一つ選べ。
ただし、気体定数は$R = 8.3×10^3Pa・L/(K・mol )$とする。

①$6.2 ×10^2$ 
②$6.8 ×10^2$ 
③$6.2 ×10^3$
④$6.8 ×10^3$ 
⑤$6.2 ×10^4$ 
⑥$6.8 ×10^4$
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