第三種電気主任技術者試験 電動機応用・照明・電熱・制御・情報 練習問題 第13問: 硫酸銅 (II) 水溶液を用いた銅の電解精錬で、50 A の電流を 2 時間流した。陰極に析出する銅の質量 [g] の値として、最も近いものはどれか。ただし、銅

正解: 3. 113 g

約 113 g です。ファラデーの法則により、析出する物質の質量 m は通した電気量 Q に比例し、m = QM／(zF) (M はモル質量、z はイオンの価数、F はファラデー定数) で表されます。Q = 50 × 2 × 3,600 = 360,000 C なので、電流効率 100 % なら m = 360,000 × 63.5／(2 × 9.65×10⁴) ≒ 118.4 g です。これに電流効率 0.95 を掛けて 118.4 × 0.95 ≒ 112.5 g、つまり約 113 g です。118 g は電流効率を掛け忘れた値です。225 g は価数 2 で割らなかった値です。56.3 g は通電時間を 1 時間として計算した値です。237 g は価数と電流効率の両方を落とした値です。時間は秒に直し、銅は電子 2 個で原子 1 個が析出することに注意しましょう。

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