公務員試験 H30年 国家一般職(化学) No.24解説

　問 題　　　　　

イオン交換膜法に関する次の記述の ㋐，㋑，㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「代表的な電解工業に食塩電解工業がある。その中のイオン交換膜法では，両極間を㋐イオンのみを通過させる膜で分離し，食塩水を電気分解する。カソード側では㋑が，アノード側では㋒が得られる。」

/	㋐	㋑	㋒
1.	陽	水素と水酸化ナトリウム水溶液	塩素
2.	陽	水酸化ナトリウム水溶液	塩化水素
3.	陰	水素と水酸化ナトリウム水溶液	塩素
4.	陰	水酸化ナトリウム水溶液	塩化水素
5.	陰	塩化水素	水酸化ナトリウム水溶液

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

食塩電解は、食塩 → NaOH の工業的製法です。用いるのは「陽」イオン交換膜です。これが基礎知識です。陽イオン交換なので、膜には陰イオンが並んでいるイメージになります。そのため、並んでいるイオンと同符号である「陰」イオンは反発して通過できません。陽イオンのみが通過できる膜です。

食塩電解は、NaCl と H₂O が材料です。
陽極で NaCl が電気分解して Na⁺ と Cl^– になる → 陽イオンだけ通過する膜を通過して、陰極に Na+ が引かれて移動していく→ Na+ が OH – と反応して NaOH ができるという流れです。陽極側では Cl- がポコポコできるから、2Cl^– → Cl₂ + 2e^– で塩素が得られます。

以上より、正解は 1 です。