硝酸カリウム水溶液と塩化銅水溶液の反応に関する理科の問題解説

中学3年生の理科の問題で、硝酸カリウム水溶液で湿らせたろ紙に塩化銅水溶液をしみ込ませ、電圧を加える実験について説明します。この実験における青色のしみの変化と、硝酸カリウム水溶液を使用する理由について解説します。

実験の目的と概要

この実験は、電気分解の実験の一部で、電圧を加えることによって、ろ紙上の塩化銅水溶液の色の変化を観察することが目的です。青色の塩化銅水溶液が電圧を加えることで、銅イオンが還元されて銅が析出することが予想されます。

ろ紙を硝酸カリウム水溶液で湿らせる理由は、電気伝導性を向上させるためです。硝酸カリウムは強い電解質であり、溶液中でイオンを供給するため、電流が流れやすくなります。これにより、電圧を加えることで電気分解がスムーズに進行します。

塩化銅水溶液に電圧を加えると、銅イオン（Cu²⁺）が還元され、銅が析出します。この際、青色の塩化銅水溶液の色は薄くなり、金属銅がろ紙に沈殿します。電解反応において、負極（陰極）で銅が析出し、正極（陽極）では水の電気分解が進行します。

硝酸カリウム水溶液で湿らせたろ紙を使用することで、電気伝導性が向上し、塩化銅水溶液の青色が変化する現象を観察することができます。この実験は、電気分解の基本的な概念を理解するために重要なものです。