中2理科「水の電気分解」用意ドン!の語呂合わせで覚える

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中学2年理科。今日は化学変化の分解の中でも、水の電気分解について学習します。陽極、陰極のどちらから何の気体が発生するのかをしっかりと覚えましょう。

水の電気分解

物質に電圧をかけ、電流を流すことで物質を分解することを電気分解といいます。中学2年生では、水の電気分解を学習します。水を電気分解すると、次のような化学変化が起きます。

水→水素+酸素

陰極からは水素が発生し、陽極からは酸素が発生します。水素はマッチの火を近づけると音を立てて燃える気体で、酸素は線香の火を近づけると炎をあげて激しく線香を燃えさせる気体です。

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水の電気分解の覚え方

水の電気分解とくれば、「用意ドン!1・2・3・4‼」と覚えておきましょう。これを覚えているだけで、どっちの極に何対何で気体が発生するかを理解できます。

水の電気分解

交互に電気分解の図に当てはめていくと、

陽極   陰極
1cm³ 2cm³
酸素   水素

と、何極から、どの気体が何対何で発生するかがわかります。

水酸化ナトリウムを溶かす理由

水を電気分解する前に、水酸化ナトリウムを水に溶かします。この理由も答えないといけないので覚えましょう。実は純粋な水には電流が流れません。水酸化ナトリウムを水に溶かし、水酸化ナトリウム水溶液にすることで、電流が流れやすくなります。

電流が流れやすくなると、小さな電圧で電気分解を進めることができるのです。

水の電気分解の化学反応式

まずは、登場する物質の化学式を覚えましょう。

  • 水…H2O
  • 水素…H2
  • 酸素…O2

次に化学反応式をつくります。

  • 水→水素+酸素
    H2O→H2+O2
    両辺の原子の数が等しくなるように係数をつけると、
    2H2O→2H2+O2

水の電気分解 練習問題

  1. 電流を流し、物質を分解することを何というか。
  2. 水に水酸化ナトリウムを溶かす理由を簡潔に答えよ。
  3. 水を電気分解すると、陽極から発生する気体は何か。
  4. 水を電気分解すたときに、陰極から発生する気体を調べる方法とその結果を簡潔に書け。
  5. 陰極から発生する気体と陽極から発生する気体の体積は、何対何になるか。
  6. 水に電流を流している間、H字管のゴム管のピンチコックは開けておくか、閉じておくか。
  7. 水の電気分解の化学反応式を書け。

解答

  1. 電気分解
  2. 小さな電圧で電気分解を進めるため。
  3. 酸素
  4. マッチの火を近づけると、気体が音を立てて燃える。
  5. 陰極:陽極=2:1
  6. 開けておく
  7. 2H2O→2H2+O2
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