この記事では、中学3年で習う塩酸の電気分解について解説します。
塩酸に電流を流した時に陽極で発生する気体、陰極で発生する気体や、化学反応式などです。
練習問題も用意しているので、ひととおり把握できたらぜひ解いてみてください!
※関連記事:化学反応式の一覧(分解、酸化、還元、化合、沈殿、中和):化学反応式の覚え方も解説
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中3理科で、塩酸の電気分解を習います。塩酸の電気分解の実験手順について説明します。
まず、基本用語をおさらいします。電気分解とは水溶液に電気を流して化学反応を起こすことです。
電気が流れやすい性質(電解質といいます)のものでないと電気分解は起こりにくいです。塩酸以外に、塩化水素や水酸化ナトリウムは電気が流れやすいです。これらもよくテストに出てきます。
※関連記事:水酸化ナトリウムの電気分解:陽極陰極での反応や用語の解説(練習問題付き)
塩酸の電気分解の実験は以下のような手順で行います。
①以下のような電気分解装置にゴム栓を差し込む
②2.5%のうすい塩酸を入れる
③電気分解装置を電源につなぐ
④電流を流す
この手順で実験すると、以下のような結果になります。
つまり、「塩酸に電流を流すと水素と塩素が発生する」ことが分かります。
塩酸の電気分解の実験について、以下の内容がテストによく出るポイントです。
【陰極側】
陰極のゴム栓を取ってマッチの火を近づけるとポンと音を立てて燃えます。この反応の仕方から、水素が発生していると分かります。
【陽極側】
陽極のゴム栓を取ってにおいをかぐと、プールを消毒するときのような刺激臭がします。さらに、管の上部にたまっている液を赤インクで着色した水につけると、色が消えます。この「におい」と「色の変化」(漂白作用)から、塩素が発生していると分かります。
これらの実験結果を化学反応式で表すと以下のようになります。
2HCl→H2+Cl2
(塩化水素)→(水素)+(塩素)
(1)塩酸を電気分解する実験で、陰極で発生した気体にマッチの火を近づけるとどうなりますか。
(2)(1)の結果から、陰極で発生した気体は何だと分かりますか。
(3)陽極の管の上部にたまった液体を、赤インクで着色した水に加えると色はどうなりますか。
(4)陽極で発生した気体からはプールを消毒したときのようなにおいがしました。このことから陽極付近で発生した気体は何だと分かりますか。
(5)塩酸の電気分解のようすを化学反応式で書いてください。
(1)ポンと音を立てて燃える
(2)水素
(3)色が消える(無色になる)
(4)塩素
(5)2HCl→H2+Cl2
最後に、理科のテスト勉強におすすめの問題集を紹介します。
1冊目は、くもん出版の「できた!」シリーズです。中1~中3で学年別に1分野・2分野の計6冊に分かれています。
書き込み式で、基礎的な問題から定期テストレベルまで演習を重ねられます。理科が苦手な中学生や理科を独学したい中学生におすすめです。
定期テストで平均点くらいまでカバーしています。
中1物理・化学はコチラ↓
中1生物・化学はコチラ↓
中2物理・化学はコチラ↓
中2生物・地学はコチラ↓
中3物理・化学はコチラ↓
中3生物・地学はコチラ↓
出版社:くもん出版
難易度:易~標準(★☆☆)
つづいては「自由自在」です。標準レベルから難関レベルまでカバーしている定番シリーズです。
定期テストで平均前後は取れていて、70-80点を取りたい人に向いています。
このシリーズの良いところは「情報量が圧倒的に多い」という点です。中学生用は参考書と問題集に分かれており、合わせて800ページ以上あります。
学年別に冊子が分かれていないのも使いやすいポイントです。3年間ずっと使い続けることもできますが、気になった範囲だけ自由自在で対策している中学生も多いです。
必要を感じたときだけ使うなら、冊子が分かれていないとテスト前になってあわてて問題集を買わずに済みます。
参考書↓
問題集↓
出版社:増進堂・受験研究社
難易度:標準~やや難(★★☆)
最後に紹介するのは「最高水準問題集シリーズ」です。ハイレベルな参考書・問題集でおなじみの文英堂が出している問題集です。
中1~中3と高校入試対策用に分かれています。教科書・定期テストレベルの問題はもう解ける、定期テストで90点台を安定して取りたい、難関私立大・国公立大に行きたい人向けです。
「最高水準問題集」と「最高水準問題集 特進」に分かれており、「特進」のほうが難問ぞろいです。
中1用↓
中1 特進↓
中2用はコチラ↓
中2 特進↓
中3用はコチラ↓
高校入試用はコチラ↓
中3・高校入試 特進↓
出版社:文英堂
難易度:難(★★★)
いかがでしょうか。
中学生向けに塩酸の電気分解の様子を解説し、化学反応式を紹介しました。
陰極は電源の-極につなぎ、陽極は+極につなぎます。電流を流すと陰極では水素が発生し、陽極では塩素が発生します。陽極にマッチの火を近づけるとポンと音を立てて燃え、陰極からはプールを消毒したときのようなにおいがします。
これらの内容はテストにもよく出てきます。練習問題も解いて覚えておきましょう!
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