高校化学「電池と電気分解」ボルタ電池の式など�A

高校化学「電池と電気分解」ボルタ電池の式など�A

◆問題

ボルタ電池に豆電球を１つつないだ単純な回路を作った。これについて、次の問いに答えよ。

(1) 豆電球が点灯しているとき、亜鉛板と銅板の表面での変化を、それぞれ電子ｅ-を用いて反応式を表せ。

(2) (1)のとき、この電池で酸化される物質と還元される物質をそれぞれ答えよ。また、亜鉛板と銅板のどちらが正極か答えよ。


解答はこのページ下に掲載します。


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ボルタ電池は、硫酸水溶液に亜鉛板と銅板を入れたものです。
亜鉛はイオン化傾向が大きいので希硫酸に溶け、銅はイオン化傾向が小さく希硫酸に溶けない。ということを意識して、覚えると覚えやすいと思います。

(1)でも書いた、それぞれの金属板の反応を確認してみましょう！

亜鉛板・・・Ｚｎ→Ｚｎ²⁺＋２ｅ^-

銅板・・・２Ｈ⁺＋２ｅ^-→Ｈ₂

亜鉛板は亜鉛イオンになっているので、酸化数が増加しています。つまり、「亜鉛板は酸化された」ということができます。
そして、亜鉛板から導線へ電子が流れ出るので、「亜鉛板は負極」になります。

銅板では水素イオンが電子を受け取って水素分子になって、酸化数が減少しています。つまり、「水素イオンが還元された」ということができます。
または、水素イオンを生じさせている物質は、水溶液中の硫酸なので、「硫酸が還元された」と考えることもできます。
導線を通って銅板に電子が流れ込んでいるので、「銅板は正極」になります。


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◆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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