高校化学「典型金属元素」アルミニウムの溶融塩電解�B

高校化学「典型金属元素」アルミニウムの溶融塩電解�B

◆問題

アルミニウムの製法について次の問いに答えよ。

(1) 空欄に適語を入れよ。

アルミニウムの単体は、鉱石である(�@)を原料として製造される。
加熱して融解させた(�A)に、(�@)から得られた酸化アルミニウムＡｌ2Ｏ3を溶かし、炭素電極を用いて(�B)を行うと、陰極でアルミニウムが得られる。
陽極では電極の炭素と酸化アルミニウムから分解された(�C)が反応し、一酸化炭素や二酸化炭素が発生する。

(2) 陰極で起こる変化を、電子ｅ^-を用いた反応式で表せ。

(3) ３．０×１０⁴の電流を１００時間流して溶融塩電解を行ったとき、得られるアルミニウムは何ｋｇか求めよ。


↓(3)の解答はお知らせの下に↓


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◆解答

１００時間＝６０００分＝３６００００秒ですね。
３．０×１０⁴Ａの電流を３．６×１０⁵ｓ流す。という設定になります。
このときの電気量は、

３．０×１０⁴×３．６×１０⁵＝１０．８×１０⁹＝１．０８×１０¹⁰Ｃです。

そして、ファラデーの法則により、１ｍｏｌの電子は９．６５×１０⁴Ｃだから、この電気量が何モルの電子に相当するか求められます。

１．０８×１０¹⁰／９．６５×１０⁴＝(１．０８／９．６５)×１０⁶ｍｏｌ

(2)で求めたように、Ａｌ³⁺＋３ｅ^-→Ａｌだから、３ｍｏｌの電子で１ｍｏｌのアルミニウムが得られます。
ということは、電子の物質量の１／３のアルミニウムが得られるので、

(アルミニウムの物質量)＝(１．０８／９．６５)×１０⁶×１／３＝(０．３６／９．６５)×１０⁶ｍｏｌ

アルミニウムの原子量２７とすれば、この質量は、

　(０．３６／９．６５)×１０⁶×２７
＝(９．７２／９．６５)×１０⁶
≒１．００×１０⁶ｇ

問題ではｋｇで聞いているので、単位を変換すると、

＝１．００×１０³ｋｇ


この問題の最初に戻る→アルミニウムの製法の用語問題


◆関連項目
アルミニウム
典型金属元素まとめ


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高校数学「確率統計」まとめ

高校数学「確率統計」まとめ

高校数学２Ｂの確率統計に関する、このブログに掲載した解説・問題の一覧です。


正規分布表


◆　問題

●期待値(平均)、分散、標準偏差
確率変数Ｘ²の平均
サイコロの出目をＸとするときの期待値、分散、標準偏差
Ｅ(Ｘ＋Ｙ)，Ｅ(ＸＹ)，Ｖ(Ｘ＋Ｙ)
２個のサイコロの出目の積の期待値

●二項分布
確率変数Ｘが二項分布Ｂ(５，１／６)に従うとき
赤球３個と白球１個を１００回の場合

●正規分布
標準正規分布Ｎ(０，１)に従うとき
正規分布Ｎ(５０，１０²)に従うとき
平均１６７ｃｍ、標準偏差７ｃｍの正規分布
Ａさんはこの高校で身長が高い方から約何％か？
１個のサイコロを３６０回投げて１の目が５５回以上出る確率

●統計的な推測
標本の抽出の仕方
母平均５０，母標準偏差１０の母集団から、大きさ２５の標本を抽出するとき、標本平均Ｘ＿が５２より大きくなる確率
平均身長ｍに対する信頼度９５％の信頼区間
信頼度９５％になる標本の大きさを求める
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◆問題

空欄に適語を入れてください。


　[安全で効率のよい通信]
暗号化　第三者が勝手にデータを読み取ったりできないように、一定の規則に従ってデータを変換し、暗号化を行うことができる。暗号化の方式には、共通鍵暗号方式、(�@)方式などがある。URLが「(�A)」で始まるWebページでは暗号化が用いられている。


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◆解答

�@公開鍵暗号、�Ahttps://

　[安全で効率のよい通信]
暗号化　第三者が勝手にデータを読み取ったりできないように、一定の規則に従ってデータを変換し、暗号化を行うことができる。暗号化の方式には、共通鍵暗号方式、公開鍵暗号方式などがある。URLが「https://」で始まるWebページでは暗号化が用いられている。


前の問題→安全で効率のよい通信�@
次の問題→著作権の活用�@


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