2019年09月21日

高校化学「燃料電池」(3)解答

解答(3)★高校化学「燃料電池」

燃料電池について次の問いに答えよ。ただし、一般的な燃料電池の構成は、次のように表される。

(−)Pt・H2|H3PO4aq|O2・Pt(+)

(1) 放電するときに、正極と負極で起こる変化を、それぞれe-を含む式で表せ。
(2) (1)の式を用いて、放電するときの化学反応式を表せ。
(3) 9.65×10^3Cの電気量を得るために消費される水素は、標準状態で何Lか。



問題ページはこちら


(3)の解答解説はこのページ下に掲載します。


2021年用共通テスト実戦模試(9)化学



(1)より、両極での反応は

正極:O2+4H++4e-→2H2O
負極:H2→2H++2e-

となります。

この式の負極に注目すると、水素1molを消費すると、電子2molが流れることがわかります。
ファラデーの法則により、電子1molの電気量は9.65×10^4Cです。

問題の「9.65×10^3C」は、9.65×10^4の1/10なので、電子0.1molの電気量であることがわかります。

水素1molで電子2molなので、電子0.1molを得るときの水素をxmolとすれば、

1:2=x:0.1
 2x=0.1
  x=0.05

よって、5.00×10^(-2)molの水素を消費することがわかります。

標準状態では1mol=22.4Lなので、求める水素の体積は、

5.00×10^(-2)×22.4=112×10^(-2)=1.12L


◆関連項目
電池
ボルタ電池ダニエル電池鉛蓄電池マンガン電池


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posted by えま at 20:00| Comment(0) | 高校化学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

高校化学「燃料電池」(2)解答

解答(2)★高校化学「燃料電池」

燃料電池について次の問いに答えよ。ただし、一般的な燃料電池の構成は、次のように表される。

(−)Pt・H2|H3PO4aq|O2・Pt(+)

(1) 放電するときに、正極と負極で起こる変化を、それぞれe-を含む式で表せ。
(2) (1)の式を用いて、放電するときの化学反応式を表せ。
(3) 9.65×10^3Cの電気量を得るために消費される水素は、標準状態で何Lか。



問題ページはこちら


(2)の解答解説はこのページ下に掲載します。


2021年用共通テスト実戦模試(9)化学



(1)より、両極での反応は

正極:O2+4H++4e-→2H2O
負極:H2→2H++2e-

となります。

これらを連立方程式の要領で、e-を消去すると、

2H2+O2→2H2O

が得られます。
つまり、水素と酸素で水ができる。という反応ですね。


関連項目
電池


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posted by えま at 14:00| Comment(0) | 高校化学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

高校化学「燃料電池」(1)解答

解答(1)★高校化学「燃料電池」

燃料電池について次の問いに答えよ。ただし、一般的な燃料電池の構成は、次のように表される。

(−)Pt・H2|H3PO4aq|O2・Pt(+)

(1) 放電するときに、正極と負極で起こる変化を、それぞれe-を含む式で表せ。
(2) (1)の式を用いて、放電するときの化学反応式を表せ。
(3) 9.65×10^3Cの電気量を得るために消費される水素は、標準状態で何Lか。



問題ページはこちら


(1)の解答解説はこのページ下に掲載します。


2021年用共通テスト実戦模試(9)化学



正極:O2+4H++4e-→2H2O
負極:H2→2H++2e-

正極活物質はO2,負極活物質はH2ですね。
H2が2H+になり、放出された2e-が正極へ移動することで電流が流れ、電池としてのはたらきをする。というわけですね。


関連項目
電池


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本日配信のメルマガ。2012年センター英語第3問C

本日配信のメルマガでは、2012年大学入試センター試験英語第3問Cを解説します。


【高校英語】過去問攻略!センター英語
http://www.mag2.com/m/0001641009.html


■ 問題

第3問 次の問い(A〜C)に答えよ。

C 次の文章の[ 32 ]〜[ 34 ]に入れるのに最も適当なものを、それぞれ下の
{1}〜{4}のうちから一つずつ選べ。

Do you like eating "mixed nuts" while watching TV and movies at home?
Since both almonds and peanuts can be found in the mixed nuts sold at
grocery stores in Japan, you might assume that they are similar types of
food. Indeed, [ 32 ]. For instance, they are both nutritious as sources of
minerals and vitamins. At the same time, however, some people can have
allergic reactions to them. According to recent research, many children
suffer from peanut and almond allergies.

Despite these similarities, however, almonds and peanuts are quite
different. First, although they are both called nuts, they are classified
differently in plant science. The almond is considered a drupe. This kind
of plant bears fruit, inside of which is a hard shell with a seed. Other
examples of drupes are peaches and plums, but with almonds, the seed is
the part we eat. In contrast, the peanut is classifies as a legume, a type
of bean. The peanut grows underground, while the almond grows on trees.
Moreover, each peanut shell contains from one to three peanuts as seeds,
while the almond fruit has only one seed.

Second, almonds and peanuts [ 33 ]. Almonds came from the Middle East.
Gradually, they spread to northern Africa and southern Europe along the
shores of the Mediterranean, and later to other parts of the world.
Peanuts, however, were first grown in South America, and later they were
introduced to other parts of the world.

In conclusion, the product that we know as mixed nuts actually [ 34 ].
Almonds and peanuts are plants which differ greatly, despite their notable
similarities.


[ 32 ]
{1} it may be difficult to find some similarities between them
{2} many consumers know about differences between them
{3} there is a wide variety in each package of mixed nuts
{4} they share some interesting characteristics with each other

[ 33 ]
{1} are produced in different countries today
{2} are similar in that both are grown as crops
{3} differ in terms of their place of origin
{4} originated in the same part of Africa

[ 34 ]
{1} consists of foods with distinct characteristics
{2} contains foods having several similar qualities
{3} includes different foods that may harm human health
{4} offers good examples of plants defined as true nuts


※マーク部分の□は[ ]で、マル1は{1}で表記しています。

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■ 解答・解説

2012年も第3問Cは、文章の空欄に適切な文(の一部)を補う問題でした。
やはり、話の流れがわかれば、比較的簡単です。


まずは空欄[ 32 ]のある段落の内容を確認しましょう!

「家でテレビや映画を見るとき、あなたはミックスナッツを食べるのが好き
ですか。日本の食料品店で売っているミックスナッツの中に、アーモンドと
ピーナッツの両方が見られるので、それらは似たタイプの食べ物だと思っている…


(以下略)


(有料版では、解説の続きや語句コーナー、解答一覧も掲載しています)
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■ 全文訳(基本的に直訳ですが、一部意訳しています)

 家でテレビや映画を見るとき、あなたはミックスナッツを食べるのが好き
ですか。日本の食料品店で売っているミックスナッツの中に、アーモンドと
ピーナッツの両方が見られるので、それらは似たタイプの食べ物だと思っている…

(以下略)

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■ 今回の高校レベルの単語・熟語など

≪第1段落≫
since:もちろん「〜以来」だが、理由を表す場合もある。「〜なので」
grocery stores:そのままつなげて「食料品店」つまり「スーパー」などのこと。
assume:文中では"think"や"guess"の類義語。「〜と思う、仮定する」

(以下略)

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解説の続きは、本日21時配信予定の

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高校化学「燃料電池」問題

問題★高校化学「燃料電池」

燃料電池について次の問いに答えよ。ただし、一般的な燃料電池の構成は、次のように表される。

(−)Pt・H2|H3PO4aq|O2・Pt(+)

(1) 放電するときに、正極と負極で起こる変化を、それぞれe-を含む式で表せ。
(2) (1)の式を用いて、放電するときの化学反応式を表せ。
(3) 9.65×10^3Cの電気量を得るために消費される水素は、標準状態で何Lか。



(1)はおいといて、(2)だけは知ってる人も多いと思いますが、(1)を正しく理解しておくことも重要です。
式ができれば、理論化学をちゃんとやってきている人なら(3)は簡単なはずですね!


2021年用共通テスト実戦模試(9)化学



関連項目
電池
電気分解


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高校化学「電気分解」

高校化学「電気分解」

次の文章の空欄に適語を入れよ。

電解質水溶液などに電極を入れて電流を流し、(@)反応をおこす操作を電気分解という。電池の正極に接続した電極を(A)、負極に接続した電極を(B)といい、(A)では(C)(電子を失う反応)が、Bでは(D)(電子を受け取る反応)がおこる。


解答はこのページ下に掲載します。


2021年用共通テスト実戦模試(9)化学



@酸化還元,A陽極,B陰極,C酸化,D還元

電解質水溶液などに電極を入れて電流を流し、酸化還元反応をおこす操作を電気分解という。電池の正極に接続した電極を陽極、負極に接続した電極を陰極といい、陽極では酸化(電子を失う反応)が、陰極では還元(電子を受け取る反応)がおこる。


関連項目
電池


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