問2 金属の多くは,地中で酸素などと結合した鉱石の状態で存在している。金属を単体…
(3 ・4 のどちらか1 題を選び解答する) 身近に利用されている金属について,問1 ~問5 に答えよ。
問2 金属の多くは,地中で酸素などと結合した鉱石の状態で存在している。金属を単体として 取り出すために,電気分解を利用した図1 のような方法が用いられている。これらの方法に よって得られる金属の組合せとして正しいものを,下の1 ~4 のうちから一つ選べ。
溶融塩電解 電解精錬 図1
- 1 溶融塩電解:アルミニウム 電解精錬:銅高温で融かして電気分解するのがアルミニウム、水溶液の電気分解で純度を高めるのが銅です。
- 2 溶融塩電解:アルミニウム 電解精錬:鉄溶融塩電解は正しいのですが、鉄は電気分解ではなく溶鉱炉での還元によってつくられます。
- 3 溶融塩電解:銅 電解精錬:鉄銅は電解精錬で得られる金属です。また鉄は電気分解ではつくりません。
- 4 溶融塩電解:鉄 電解精錬:銅電解精錬は正しいのですが、鉄は溶鉱炉でつくる金属で、溶融塩電解では得られません。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は1です。溶融塩電解で得られるのはアルミニウムです。アルミニウムはイオン化傾向が大きく、水溶液を電気分解しても水の方が先に反応してしまうため、原料を高温で融かして電気分解します。電解精錬で得られるのは銅です。粗銅を陽極、純銅を陰極にして硫酸銅(Ⅱ)水溶液を電気分解すると、陰極に純度の高い銅が得られます。鉄は電気分解ではなく、溶鉱炉でコークスを使って還元してつくるため、どちらの方法にも当てはまりません。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00010.htm)を加工して作成