高校化学「電池と電気分解」鉛蓄電池の電気量等�B

高校化学「電池と電気分解」鉛蓄電池の電気量等�B

◆問題

鉛蓄電池を一定時間充電したところ、負極の質量が充電前より７．２０ｇだけ減少したという。次の問いに答えよ。
ただし、Ｏ＝１６，Ｓ＝３２，Ｐｂ＝２０７、ファラデー定数を９．６５×１０⁴Ｃ／ｍｏｌ、有効数字を３桁とする。

(1) 充電中に負極、正極で起こる変化を、電子ｅ^-を用いた反応式でそれぞれ表せ。

(2) 充電後の正極の質量は５０．０ｇだった。充電前の正極の質量と、充電する際に流れた電気量を求めよ。

(3) 充電後の希硫酸の質量パーセントは２９．０％、質量は４９５ｇだったという。充電前の希硫酸の濃度は何％だったと考えられるか？


(3)の解答解説はこのページ下


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◆解答解説

まずは充電後の希硫酸の質量を求めてみましょう！

４９５ｇの２９％が硫酸なので、４９５×２９／１００＝１４３．５ｇ

ということは、Ｈ2Ｏは４９５−１４３．５＝３５１．５ｇであることがわかります。


充電するときの負極・正極の式を確認すると、

負極：ＰｂＳＯ₄＋２ｅ^-→Ｐｂ＋ＳＯ₄^2-
正極：ＰｂＳＯ₄＋２Ｈ₂Ｏ→ＰｂＯ₂＋４Ｈ⁺＋ＳＯ₄^2-＋２ｅ^-

これらを組み合わせると、

２ＰｂＳＯ₄＋２Ｈ₂Ｏ→Ｐｂ＋ＰｂＯ₂＋２Ｈ₂ＳＯ₄

このようになります。
２ｅ^-が流れたときに、２Ｈ₂ＳＯ₄ができるので、流れた電子の物質量とできたＨ₂ＳＯ₄の物質量は同じであることがわかります。
また、Ｈ₂Ｏの係数も２で同じだから、充電で消費されるＨ₂Ｏも同じ物質量です。

(2)で求めたように、流れた電子の物質量は、０．１５０ｍｏｌだから、充電によって生成されたＨ₂ＳＯ₄と消費されたＨ₂Ｏも０．１５０ｍｏｌです。
というわけで、それぞれの質量を求めて、希硫酸の質量から足し引きして、濃度の計算をすればＯＫ！ですね！

Ｈ₂ＳＯ₄・・・０．１５×９８＝１４．７ｇ
Ｈ₂Ｏ・・・０．１５×１８＝２．７０ｇ

充電した結果、これだけの増減があったので、つまり充電前は、

Ｈ₂ＳＯ₄・・・１４３．５−１４．７＝１２８．８ｇ
Ｈ₂Ｏ・・・３５１．５＋２．７０ｇ＝３５４．２ｇ

これだけの質量があったことになります。
あとは質量パーセント濃度を計算します。

１００×１２８．８／(３５４．２＋１２８．８)＝１２８８／４８３＝２６．６６…

有効数字は３桁なので、求める濃度は２６．７％


(1)に戻る→充電中の反応式


◆関連問題
用語と基本的な構造→ボルタ電池、ダニエル電池、鉛蓄電池、マンガン電池、燃料電池
電池・電気分解まとめ


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本日配信のメルマガ。2023年共通テスト追試英語第４段落まで

本日配信のメルマガでは、2023年大学入試共通テスト追試英語第５問の本文第４段落までの内容を掲載します。


【高校英語】共通テストの英文解釈
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■　問題

2023年大学入試共通テスト追試より

第５問

Your English teacher has told everyone in your class to choose a short
story in English to read. You will introduce the following story to your
classmates, using a worksheet.


Becoming an Artist

Lucy smiled in anticipation. In a moment she would walk onto the stage and
receive her prize from the mayor and the judges of the drawing contest. The
microphone screeched and then came the mayor’s announcement. “And the
winner of the drawing contest is… Robert McGinnis! Congratulations!”

Lucy stood up, still smiling. Then, her face blazing red with embarrassment,
abruptly sat down again. What? There must be a mistake! But the boy named
Robert McGinnis was already on the stage, shaking hands with the mayor and
accepting the prize. She glanced at her parents, her eyes filled with tears
of disappointment. They had expected her to do well, especially her father.
"Oh Daddy, I'm sorry I didn't win," she whispered.

Lucy had enjoyed drawing since she was a little girl. She did her first
drawing of her father when she was in kindergarten. Although it was only
a child's drawing, it really looked like him. He was delighted, and, from
that day, Lucy spent many happy hours drawing pictures to give to Mommy and
Daddy.

As she got older, her parents continued to encourage her. Her mother,
a busy translator, was happy that her daughter was doing something creative.
Her father bought her art books. He was no artist himself, but sometimes
gave her advice, suggesting that she look very carefully at what she was
drawing and copy as accurately as possible. Lucy tried hard, wanting to
improve her technique and please her father.


つづく


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■　スラッシュリーディング

Your English teacher has told everyone / in your class / to choose
/ a short story / in English / to read.
あなたの英語の先生は皆に言った / 授業で / 選ぶように
/ 短い物語を / 英語で / 読むための

You will introduce / the following story / to your classmates,
/ using a worksheet.
あなたは紹介するつもりだ / 次の物語を / クラスメートに
/ ワークシートを使って


Becoming an Artist
アーティストになる

Lucy smiled / in anticipation.
Lucyは微笑んだ / 期待して

In a moment / she would walk / onto the stage / and receive her prize
/ from the mayor / and the judges / of the drawing contest.


(以下略)


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日本史「近代文化の発達」思想と信教�C

日本史「近代文化の発達」思想と信教�C

◆問題

空欄に適語を入れてください。

明治初期に来日した(�@)やジェーンズらの外国人教師らの影響もあり、知識人の間にキリスト教信仰が広がり、内村鑑三・海老名弾正・(�A)らはのちにキリスト教や西洋近代思想の啓蒙家として活躍した。キリスト教会は人道主義の立場から、教育・福祉活動や廃娼運動などにも成果を上げた。


解答はこのページ下


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日本史用語集 改訂版 A・B共用


◆解答

�@クラーク、�A新渡戸稲造

明治初期に来日したクラークやジェーンズらの外国人教師らの影響もあり、知識人の間にキリスト教信仰が広がり、内村鑑三・海老名弾正・新渡戸稲造らはのちにキリスト教や西洋近代思想の啓蒙家として活躍した。キリスト教会は人道主義の立場から、教育・福祉活動や廃娼運動などにも成果を上げた。


前の問題→思想と信教�B
次の問題→教育の普及�@


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