グラフ問題12 中和と電気伝導率の変化 - 質問解決D.B.(データベース)

グラフ問題12 中和と電気伝導率の変化

問題文全文(内容文):
ビーカーに$0.100mol/L$の塩酸を$10.00mL$入れ、
ここに電極間の距離が固定されている2本の白金電極を浸して、それらの電極からの導線を電流計と定電圧電源に接続した(図1)。
この状態で定電圧電源のスイッチを入れ、電流値を測定した。
次にこの塩酸の入ったビーカーに$0.100mol/L$の水酸化ナトリウム水溶液を滴下しながら、その都度一定の電圧をかけ、その時の電流 値を記録した。
この操作を水酸化ナトリウム水溶液の滴下量が $20.0mL$になるまで行った。
通電は電流値の測定時にだけ極めて 短時間行うものとし、
いずれの電極においても水の電気分解や 気体の発生などの
酸化還元反応、液温の変化などは無視できるものとする。
また全てのイオンにおいて、電流値への寄与は等 しいものとする。

実験結果を、横軸を水酸化ナトリウム水溶液の滴下量$〔mL〕$、縦軸を電流$ 〔A〕 $としたグラフで表すと
どのようになるか。
最も適切なグラフを図2の$A~F$から一つ選べ。
ただし、これらの全てのグラフでは目盛りは同一である。
($0.100mol/L$の塩酸$10.00mL$に$0.100mol/L$
の水酸化ナトリウム水溶液を加えている)
※図・グラフは動画内参照
単元: #化学#化学基礎2ー物質の変化#化学理論#化学平衡と平衡移動#中和と塩#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):
ビーカーに$0.100mol/L$の塩酸を$10.00mL$入れ、
ここに電極間の距離が固定されている2本の白金電極を浸して、それらの電極からの導線を電流計と定電圧電源に接続した(図1)。
この状態で定電圧電源のスイッチを入れ、電流値を測定した。
次にこの塩酸の入ったビーカーに$0.100mol/L$の水酸化ナトリウム水溶液を滴下しながら、その都度一定の電圧をかけ、その時の電流 値を記録した。
この操作を水酸化ナトリウム水溶液の滴下量が $20.0mL$になるまで行った。
通電は電流値の測定時にだけ極めて 短時間行うものとし、
いずれの電極においても水の電気分解や 気体の発生などの
酸化還元反応、液温の変化などは無視できるものとする。
また全てのイオンにおいて、電流値への寄与は等 しいものとする。

実験結果を、横軸を水酸化ナトリウム水溶液の滴下量$〔mL〕$、縦軸を電流$ 〔A〕 $としたグラフで表すと
どのようになるか。
最も適切なグラフを図2の$A~F$から一つ選べ。
ただし、これらの全てのグラフでは目盛りは同一である。
($0.100mol/L$の塩酸$10.00mL$に$0.100mol/L$
の水酸化ナトリウム水溶液を加えている)
※図・グラフは動画内参照
投稿日:2024.04.09

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非品質:アモルファス

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c 式(1)で $NiCl_2$と$CuCl$が得られた水溶液から$CuCl$を除いた後、その水溶液を電気分解すると、単体の$Ni$が得られる。
このとき陰極では、式(3)と(4)に示すように$Ni$の析出と気体の水素$H_2$の発生が同時に起こる。
陽極では、式(5)に示すように気体の$CI_2$が発生する。

$NIS + 2 CuCl_2→ NICI_2 + 2CuCl + S$ (1)(再掲)
陰極 $Ni^{2+}+ 2e^{-} → Ni$ (3)
   $2H{+} +2e{-}→ H_2$ (4)
陽極 $2 CI^{-}→ Cl_2+2e^{-}$ (5)

電気分解により$H_2$と$Cl_2$が安定に発生しはじめてから、
さらに時間$t(s)$だけ電気分解を続ける。
この間に発生する$H_2$と$Cl_2$の体積が、温度$T(K)$、
圧力$P(Pa)$のもとでそれぞれ $V_{w2}(I_n)$ と $V_{CI3}(L)$
のとき、陰極に析出する$Ni$の質量$w(g)$を表す式として
最も適当なものを、後の①~⑥のうち から一つ選べ。

ただし、$Ni$ のモル質量は$M(g/mol)$、気体定数は$R(Pa・L/(K・mol))$とする。
また、流れた電流はすべて式(3)~(5)の反応に使われるものとし、$H_2$と$Ch_2$の水溶液への溶解は無視できるものとする。
①$\displaystyle \frac{MP(V_{CI2}+V_{H2})}{RT}$
②$\displaystyle \frac{MP(V_{CI2}-V_{W2})}{RT}$
③$\displaystyle \frac{MP(V_{W2}-V_{CI2})}{RT}$
④$\displaystyle \frac{2MP(V_{CI2}+V_{W2})}{RT}$
⑤$\displaystyle \frac{2MP(V_{CI2}-V_{W2})}{RT}$
⑥$\displaystyle \frac{2MP(V_{H2}-V_{CI2})}{RT}$
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