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令和5年度 1級電気工事施工管理技士 No.14を解説、陽極が不純物なら精錬

令和5年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.14は、金属の電解析出に関する文章に該当する用語として、最も適当なものを選ぶ問題です。

この問題のポイント

この問題は、陽極に何を置いて、何を得ようとしているかで用語を見分けられるかを問うものです。陽極が不純物を含む金属板で、目的が高純度の金属なら電解精錬です

4つとも電気分解を使う技術なので、目的で切り分けます。

正解:選択肢2(電解精錬)

問題文の要点

項目 内容
陽極 不純物を含む金属板
溶液 その金属イオンを含む
陰極 純金属が析出する
得られるもの 高純度の金属

選択肢2のポイント(ここが答え)

引っかけの核心は、4つとも「陽極と陰極を溶液に入れて電流を流す」という同じ形をしているので、装置の説明だけでは区別できないところです。見るのは何を目的物として取り出すかです。

用語 目的物 内容
電鋳 析出した金属そのもの 型の上に厚く析出させ、はがして製品にする
電解精錬 高純度の金属 粗金属を陽極、純金属を陰極にして純度を上げる
電解研磨 磨かれた表面 品物を陽極にして表面を溶かし、滑らかにする
電気めっき 被膜の付いた品物 品物を陰極にして、別の金属の膜を付ける

電解精錬でよく知られているのが銅です。粗銅を陽極、純銅の薄板を陰極にして硫酸銅溶液の中で電流を流します。銅より溶けやすい鉄や亜鉛は溶液に溶けたまま残り、銅より溶けにくい金や銀は陽極の下に沈みます。

この沈んだものを陽極泥といい、金や銀を回収する材料になります。純度99.99%の電気銅ができるのは、この仕組みのためです。

選択肢1の電鋳は、析出させた金属を型からはがして、それ自体を製品にする方法です。めっきと同じ装置ですが、めっきは膜を品物に付けたまま使い、電鋳ははがして使います。

選択肢3の電解研磨は、品物を陽極にします。表面の出っ張った部分ほど電流が集中して先に溶けるので、平らになります。めっきや電鋳とは電極が逆です。

選択肢4の電気めっきは、品物を陰極にして表面に金属の膜を付けます。溶液には付けたい金属のイオンが入っています。

用語 品物を置く極 品物はどうなるか
電解研磨 陽極 溶けて減る
電気めっき 陰極 膜が付いて増える

陽極では金属が溶け、陰極では金属が析出します。この向きさえ押さえれば、品物をどちらに置くかで用語を絞れます

覚え方

  • 陽極で溶けて、陰極で析出する。これが全部の土台
  • 陽極が不純物を含む粗金属で、欲しいのが純金属なら電解精錬
  • 電鋳ははがして使う。めっきは付けたまま使う

理解度チェック

Q.

電解精錬で、陽極と陰極に何を置くか。

陽極に不純物を含む粗金属、陰極に純金属の薄板を置きます。陰極に高純度の金属が析出します。

Q.

電解研磨と電気めっきで、品物を置く極はどう違うか。

電解研磨は陽極に置いて表面を溶かし、電気めっきは陰極に置いて膜を付けます。

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参考資料

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和5年度 1級電気工事施工管理技術検定 第一次検定問題(午前の部)」「同 正答肢」
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