高校化学「物質の変化と平衡」過酸化水素の分解�A

高校化学「物質の変化と平衡」過酸化水素の分解�A

◆問題

１．００ｍｏｌ／Ｌの過酸化水素水１０ｍＬに二酸化マンガン(�W)の粉末を少量加えると、過酸化水素は分解し、酸素が発生した。過酸化水素水の体積は変化しないものとして、次の各問いに答えよ。

(1) 過酸化水素の分解する速さは、酸素が発生する速さの何倍か？

(2) 反応が始まってから６０秒間に発生した酸素は１．５×１０^-3ｍｏｌだった。このときの過酸化水素のモル濃度を求めよ。


解答はこのページ下に掲載します。


高校化学の実践力を養成するためにおすすめの市販問題集です。
高校化学「精講」シリーズ


◆解答解説

今回の問題の反応は以下のようになっています。

２Ｈ₂Ｏ₂→２Ｈ₂Ｏ＋Ｏ₂

この反応を６０秒間行い、その間に「発生した酸素は１．５×１０^-3ｍｏｌだった」という設定です。

酸素１に対して過酸化水素２だから、同じ時間の間に分解された過酸化水素は、３．０×１０^-3ｍｏｌである。ということができます。

１．００ｍｏｌ／Ｌの過酸化水素水１０ｍＬには、１．００×１０^-2ｍｏｌのＨ₂Ｏ₂が含まれています。
このうち、３．０×１０^-3ｍｏｌが分解されたのだから、残ったのは、

１．００×１０^-2−３．０×１０^-3＝７．０×１０^-3ｍｏｌ

です。
これが１０ｍＬ＝１．０×１０^-2Ｌの水溶液に含まれているので、モル濃度は、

７．０×１０^-3／１．０×１０^-2＝０．７０ｍｏｌ／Ｌ


次の問題→平均分解速度


◆関連項目
酢酸の電離平衡
熱化学方程式・化学平衡まとめ


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「物質の変化と平衡」過酸化水素の分解�@

高校化学「物質の変化と平衡」過酸化水素の分解�@

◆問題

１．００ｍｏｌ／Ｌの過酸化水素水１０ｍＬに二酸化マンガン(�W)の粉末を少量加えると、過酸化水素は分解し、酸素が発生した。過酸化水素水の体積は変化しないものとして、次の各問いに答えよ。

(1) 過酸化水素の分解する速さは、酸素が発生する速さの何倍か？


解答はこのページ下に掲載します。


高校化学の実践力を養成するためにおすすめの市販問題集です。
高校化学「精講」シリーズ


◆解答解説

まず化学反応式を書いてみましょう！

過酸化水素が分解される反応なので、

２Ｈ₂Ｏ₂→２Ｈ₂Ｏ＋Ｏ₂

このような反応式になります。

過酸化水素の係数は２，酸素の係数はナシだから１なので、「過酸化水素の分解する速さは、酸素が生成する速さの２倍」となります。

係数に着目して考えればＯＫですが、次のように考えることもできます。

化学反応式の係数より、過酸化水素が２ｍｏｌ分解されると、酸素が１ｍｏｌ生成される。
過酸化水素２に対して酸素１だから、過酸化水素の分解する速さは２倍。


次の問題→６０秒後のモル濃度


◆関連項目
酢酸の電離平衡
熱化学方程式・化学平衡まとめ


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」硝酸銀の電気分解�C

高校化学「電池と電気分解」硝酸銀の電気分解�C

◆問題

白金電極を用いて、硝酸銀水溶液を１．０Ａの電流で１時間４分２０秒間電気分解した。Ａｇ＝１０８，ファラデー定数を９．６５×１０⁴として次の問いに答えよ。

(1) 流れた電気量と電子の物質量を求めよ。

(2) 陰極・陽極での変化を、ｅ^-を用いた反応式で表せ。

(3) 陰極に析出する物質の質量は何ｇか？

(4) 陽極で発生する気体の体積は標準状態で何ｍＬか？


(4)の解答はこのページ下に掲載します。


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答解説

(1)より、電子は４．０×１０^-2ｍｏｌ流れることがわかっています。

陽極での反応は、以下のようになります。

２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₂＋４Ｈ⁺＋４ｅ^-

つまり、酸素：電子＝１：４ですね。
電子の物質量の１／４の酸素が生じることなります。
酸素の物質量は、

(１／４)×４．０×１０^-2＝１．０×１０^-2ｍｏｌ

１ｍｏｌ＝２２．４Ｌだから体積は、

２２．４×１．０×１０^-2＝０．２２４Ｌ

よって、２２４ｍＬとなります。

有効数字を２ケタとすれば、２．２×１０²ｍＬ


(1)に戻る→電気量と電子の物質量


◆関連問題
電池と電気分解
電池・電気分解まとめ


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」硫酸銅水溶液の電気分解�B

高校化学「電池と電気分解」硫酸銅水溶液の電気分解�B

◆問題

白金電極を用いて、硫酸銅(�U)水溶液を３２分１０秒間電気分解すると、陽極から標準状態で３３６ｍＬの気体が発生した。ファラデー定数を９．６５×１０⁴として次の問いに答えよ。

(1) 各極での変化を電子ｅ^-を用いた反応式で表せ。

(2) 流れた電気量と電流を求めよ。

(3) 陰極に析出する物質の質量を求めよ。ただし、Ｃｕ＝６４とする。


(2)の解答解説はお知らせの下


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答解説

(1)で求めたように各極での変化は以下のようになります。

陰極：Ｃｕ²⁺＋２ｅ^-→Ｃｕ
陽極：２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₂＋４Ｈ⁺＋４ｅ^-

この反応が起こった結果、０．０６０ｍｏｌの電子が流れたことがわかりました。

陰極では銅イオンが電子を受け取って銅になる反応が起こります。

電子は０．０６０ｍｏｌだから、銅は０．０３０ｍｏｌです。

Ｃｕ＝６４なので、求める質量は、

０．０３０×６４＝１．９２ｇ


(1)に戻る→各極での反応式


◆関連問題
硝酸銀水溶液の電気分解、電池と電気分解
電池・電気分解まとめ


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」硫酸銅水溶液の電気分解�A

高校化学「電池と電気分解」硫酸銅水溶液の電気分解�A

◆問題

白金電極を用いて、硫酸銅(�U)水溶液を３２分１０秒間電気分解すると、陽極から標準状態で３３６ｍＬの気体が発生した。ファラデー定数を９．６５×１０⁴として次の問いに答えよ。

(1) 各極での変化を電子ｅ^-を用いた反応式で表せ。

(2) 流れた電気量と電流を求めよ。


(2)の解答解説はお知らせの下


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答解説

(1)で求めたように各極での変化は以下のようになります。

陰極：Ｃｕ²⁺＋２ｅ^-→Ｃｕ
陽極：２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₂＋４Ｈ⁺＋４ｅ^-

この反応が起こった結果、陽極で気体つまり酸素が３３６ｍＬ発生した。ことになります。

気体は１ｍｏｌで２２．４Ｌだから、３３６ｍＬは０．３３６／２２．４＝０．０１５ｍｏｌ

つまり、発生した酸素は０．０１５ｍｏｌです。
反応式から、電子の物質量は酸素の４倍だから、流れた電子は０．０６０ｍｏｌであることがわかります。

１ｍｏｌの電子が流れると、９．６５×１０⁴Ｃの電気量になります。
０．０６０ｍｏｌならば、

　０．０６０×９．６５×１０⁴
＝０．５７９×１０⁴
＝５．７９×１０³[Ｃ]

これだけの電気量が流れたことになります。

続いて電流を求めます。
３２分１０秒つまり、１９３０秒電流を流したら、５．７９×１０³Ｃの電気量が流れたことがわかりました。

電気量＝電流×時間だから、求める電流をＩとすると、

５．７９×１０³＝１９３０Ｉ

あとはコレを解きます。

Ｉ＝５７９０／１９３０
　＝３

有効数字を３桁とすれば、求める電流は３．００Ａ


次の問題→陰極に析出する物質の質量


◆関連問題
硝酸銀水溶液の電気分解、電池と電気分解
電池・電気分解まとめ


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」硫酸銅水溶液の電気分解�@

高校化学「電池と電気分解」硫酸銅水溶液の電気分解�@

◆問題

白金電極を用いて、硫酸銅(�U)水溶液を３２分１０秒間電気分解すると、陽極から標準状態で３３６ｍＬの気体が発生した。ファラデー定数を９．６５×１０⁴として次の問いに答えよ。

(1) 各極での変化を電子ｅ^-を用いた反応式で表せ。


解答解説はお知らせの下


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答解説

硝酸銀水溶液の電気分解などでも解説しましたが、陰極には陽イオンが、陽極には陰イオンが近づき反応します。

硫酸銅水溶液には、銅イオンと硫酸イオンが含まれています。

陰極では銅イオンが電子を得る反応が起こります。
つまり、

Ｃｕ²⁺＋２ｅ^-→Ｃｕ

陽極には硫酸イオンは引き寄せられるはずですが、硫酸イオンよりも水の方が酸化されやすいので、水が分解されて酸素が生じる反応が起こります。

２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₂＋４Ｈ⁺＋４ｅ^-


次の問題→流れた電気量と電流


◆関連問題
硝酸銀水溶液の電気分解、電池と電気分解
電池・電気分解まとめ


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」硝酸銀の電気分解�B

高校化学「電池と電気分解」硝酸銀の電気分解�B

◆問題

白金電極を用いて、硝酸銀水溶液を１．０Ａの電流で１時間４分２０秒間電気分解した。Ａｇ＝１０８，ファラデー定数を９．６５×１０⁴として次の問いに答えよ。

(1) 流れた電気量と電子の物質量を求めよ。

(2) 陰極・陽極での変化を、ｅ^-を用いた反応式で表せ。

(3) 陰極に析出する物質の質量は何ｇか？


(3)の解答はこのページ下に掲載します。


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答

(2)でも確認したように、陰極では銀が析出します。

Ａｇ⁺＋ｅ^-→Ａｇ

このような式で表されるので、電子の物質量と析出する銀の物質量は同じです。

(1)より、電子は４．０×１０^-2ｍｏｌだから、銀も４．０×１０^-2ｍｏｌです。

銀の原子量は１０８だから、求める質量は、

１０８×４．０×１０^-2＝４．３２ｇ


次の問題→陽極で発生する気体の体積


◆関連問題
電池と電気分解
電池・電気分解まとめ


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」硝酸銀の電気分解�A

高校化学「電池と電気分解」硝酸銀の電気分解�A

◆問題

白金電極を用いて、硝酸銀水溶液を１．０Ａの電流で１時間４分２０秒間電気分解した。Ａｇ＝１０８，ファラデー定数を９．６５×１０⁴として次の問いに答えよ。

(1) 流れた電気量と電子の物質量を求めよ。

(2) 陰極・陽極での変化を、ｅ^-を用いた反応式で表せ。


(2)の解答はこのページ下に掲載します。


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答

まず、硝酸銀水溶液はＡｇ⁺とＮＯ₃^-に電離します。

陰極には電源から電子が流れてくるので、水溶液中の陽イオンとその電子が結びつく反応がおきます。
というわけで、陰極では

Ａｇ⁺＋ｅ^-→Ａｇ


陽極では電子が不足している状態になっているので、基本的には水溶液中の陰イオンが陽極で電子を失う(酸化される)反応がおきますが、硝酸イオンは酸化されにくいため、溶媒の水Ｈ2Ｏが酸化されます。

２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₂＋４Ｈ⁺＋４ｅ^-


次の問題→陽極に析出する物質の質量


◆関連問題
電池と電気分解
電池・電気分解まとめ


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」硝酸銀の電気分解�@

高校化学「電池と電気分解」硝酸銀の電気分解�@

◆問題

白金電極を用いて、硝酸銀水溶液を１．０Ａの電流で１時間４分２０秒間電気分解した。Ａｇ＝１０８，ファラデー定数を９．６５×１０⁴として次の問いに答えよ。

(1) 流れた電気量と電子の物質量を求めよ。


解答はこのページ下に掲載します。


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答

１Ａの電流を１秒流したときの電気量が１Ｃです。

今回の問題では、１時間４分２０秒電流を流しました。
これを秒に直すと、

３６００＋４×６０＋２０＝３８６０秒

となります。
１．０Ａの電流を３８６０秒流したので、電気量は３８６０Ｃです。

ファラデー定数の９．６５×１０⁴は、１ｍｏｌの電子が流れたときの電気量だから、求める電子の物質量は、

３８６０／(９．６５×１０⁴)＝４．０×１０^-2ｍｏｌ


次の問題→陰極・陽極での変化


◆関連問題
電池と電気分解
電池・電気分解まとめ


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」１．０Ａの電流を３０分間流したときに流れる電気量

高校化学「電池と電気分解」１．０Ａの電流を３０分間流したときに流れる電気量

◆問題

１．０Ａの電流を３０分間流したとき、流れる電気量と電子の物質量を求めよ。ただし、ファラデー定数を９．６５×１０⁴とする。


解答はこのページ下に掲載します。


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答

１Ａの電流を１秒流したときの電気量が１Ｃです。
３０分＝１８００秒なので、１．０Ａを３０分流せば、１８００Ｃの電気量が流れます。

また、電子１ｍｏｌの電気量が９．６５×１０⁴Ｃだから、１８００Ｃの電気量に対応する電子は、

　１８００／(９．６５×１０⁴)
＝１．８／(９．６５×１０)
＝０．０１８６…

ということで、有効数字を２ケタとすれば、

電気量：１．８×１０³Ｃ
電子の物質量：１．９×１０^-2ｍｏｌ


◆関連問題
電池の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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」さまざまな実用電池

高校化学「電池と電気分解」さまざまな実用電池

◆問題

実用電池に関する記述の以下の空欄に適語または化学式を入れてください。

・電池名｜負極｜電解質｜正極｜起電力

・マンガン乾電池｜[　]｜ＺｎＣｌ2・ＮＨ4Ｃｌ｜[　]，Ｃ｜１．５Ｖ
・アルカリマンガン乾電池｜[　]｜[　]｜[　]，Ｃ｜１．５Ｖ
・酸化銀電池｜[　]｜[　]｜Ａｇ2Ｏ｜１．５５Ｖ
・[　]電池｜Ｌｉ｜ＬｉＣｌＯ4｜[　]｜３．０Ｖ

・[　]蓄電池｜Ｐｂ｜Ｈ2ＳＯ4｜[　]｜２．０Ｖ
・ニッケル・[　]電池｜Ｃｄ｜[　]｜ＮｉＯ(ＯＨ)｜１．２Ｖ
・ニッケル・水素電池｜ＭＨ｜[　]｜ＮｉＯ(ＯＨ)｜１．２Ｖ
・[　]イオン電池｜ＬｉＣ6｜Ｌｉの塩｜ＬｉＣｏＯ2｜３．７Ｖ


解答はこのページ下に掲載します。


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答

・電池名｜負極｜電解質｜正極｜起電力

・マンガン乾電池｜[Ｚｎ]｜ＺｎＣｌ2・ＮＨ4Ｃｌ｜[ＭｎＯ2]，Ｃ｜１．５Ｖ
・アルカリマンガン乾電池｜[Ｚｎ]｜[ＫＯＨ]｜[ＭｎＯ2]，Ｃ｜１．５Ｖ
・酸化銀電池｜[Ｚｎ]｜[ＫＯＨ]｜Ａｇ2Ｏ｜１．５５Ｖ
・[リチウム]電池｜Ｌｉ｜ＬｉＣｌＯ4｜[ＭｎＯ2]｜３．０Ｖ

・[鉛]蓄電池｜Ｐｂ｜Ｈ2ＳＯ4｜[ＰｂＯ2]｜２．０Ｖ
・ニッケル・[カドミウム]電池｜Ｃｄ｜[ＫＯＨ]｜ＮｉＯ(ＯＨ)｜１．２Ｖ
・ニッケル・水素電池｜ＭＨ｜[ＫＯＨ]｜ＮｉＯ(ＯＨ)｜１．２Ｖ
・[リチウム]イオン電池｜ＬｉＣ6｜Ｌｉの塩｜ＬｉＣｏＯ2｜３．７Ｖ


ちなみに、上４つが一次電池、下４つが二次電池です。
異なる電池でも、共通の部分も多いです。何が同じで何が違うかに注意して覚えていきましょう！


◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」燃料電池の電気量や効率�B

高校化学「電池と電気分解」燃料電池の電気量や効率�B

◆問題

水素の燃焼反応を利用したいわゆる燃料電池を１．９３×１０⁵秒間稼働させたところ、液体の水が３６．０ｇ生成した。電極間を流れた電圧は１．００Ｖ，ファラデー定数を９．６５×１０⁴として、次の問いに答えよ。

(1) 回路を流れた電子の物質量を求めよ。

(2) 平均電流[Ａ]と燃料電池から供給された電気エネルギー[ｋＪ]を求めよ。

(3) このとき反応した水素と同じ物質量の水素の完全燃焼によって液体の水が生成したときの熱量に対して、(2)で求めた電気エネルギーは何％か求めよ。ただし、水素の燃焼熱を２８６ｋＪ／ｍｏｌとする。


解答解説はこのページ下


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答解説

(1)より、電子が４ｍｏｌ流れたので、水素は２ｍｏｌ使われたことになります。
水素の燃焼熱は２８６ｋＪだから、２ｍｏｌの水素が完全燃焼したならば、その２倍つまり５７２ｋＪの熱量が発生することになります。

(2)より、この燃料電池から供給された電気エネルギーは３．８６×１０^2ｋＪ＝３８６ｋＪであることがわかっています。

ならば、これが何％か求めればＯＫですね！

(３８６／５７２)×１００＝６７．５％

この問題文の問いでは「何％か？」という問い方をしていますが、つまりこれが変換効率です。


(1)に戻る→電子の物質量


◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」燃料電池の電気量や効率�A

高校化学「電池と電気分解」燃料電池の電気量や効率�A

◆問題

水素の燃焼反応を利用したいわゆる燃料電池を１．９３×１０⁵秒間稼働させたところ、液体の水が３６．０ｇ生成した。電極間を流れた電圧は１．００Ｖ，ファラデー定数を９．６５×１０⁴として、次の問いに答えよ。

(1) 回路を流れた電子の物質量を求めよ。

(2) 平均電流[Ａ]と燃料電池から供給された電気エネルギー[ｋＪ]を求めよ。


解答解説はこのページ下


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答解説

電子の物質量から電気量がわかり、電気量と時間から電流がわかる。という流れです。

(1)より電子は４ｍｏｌ流れたことがわかっています。

１ｍｏｌの電子が流れると、９．６５×１０⁴Ｃの電気量になるので、

４×９．６５×１０⁴＝３８．６×１０⁴＝３．８６×１０⁵[Ｃ]

これだけの電気量を、１．９３×１０⁵秒で流したので、１秒あたり

(３．８６×１０⁵)÷(１．９３×１０⁵)＝２．００

１秒あたりの電気量が電流なので、求める平均電流は２．００Ａ


燃料電池から供給される電気エネルギーは、「電流×電圧×時間」で求められるので、

２×１×１．９３×１０⁵＝３．８６×１０⁵Ｊ＝３．８６×１０²ｋＪ

となります。


次の問題→変換効率


◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」燃料電池の電気量や効率�@

高校化学「電池と電気分解」燃料電池の電気量や効率�@

◆問題

水素の燃焼反応を利用したいわゆる燃料電池を１．９３×１０⁵秒間稼働させたところ、液体の水が３６．０ｇ生成した。電極間を流れた電圧は１．００Ｖ，ファラデー定数を９．６５×１０⁴として、次の問いに答えよ。

(1) 回路を流れた電子の物質量を求めよ。


解答解説はこのページ下


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆解答解説

燃料電池の正極・負極それぞれでの反応式は、

正極：Ｏ2＋４Ｈ+＋４ｅ-→２Ｈ2Ｏ
負極：Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-

このようになります。
ということは、電子が２ｍｏｌ流れると、水が１ｍｏｌ生成されます。

今回の問題では、水が３６ｇ生成されました。
Ｈ2Ｏ＝１８だから、３６ｇ＝２ｍｏｌです。

ならば、流れた電子は４ｍｏｌですね。
解答は、有効数字を３桁として、４．００ｍｏｌとなります。


次の問題→平均電流とエネルギー


◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

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


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。

◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」鉛蓄電池の電気量等�A

高校化学「電池と電気分解」鉛蓄電池の電気量等�A

◆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。


(2)の解答解説はこのページ下


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。


(1)でも考えたように、鉛蓄電池を充電するとき、それぞれの電極では次のような反応が起こります。

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

この反応が起こった結果、「負極の質量が７．２０ｇ減少した」というわけです。
負極はＰｂＳＯ₄がＰｂに変わったので、ＳＯ₄の分だけ質量が減ったことになります。

ＳＯ₄＝３２＋１６×４＝９６だから、７．２０ｇは７．２０／９６＝０．０７５ｍｏｌ

つまり、０．０７５ｍｏｌのＰｂＳＯ₄がＰｂに変わった。といえます。
ここでｅ^-の係数を確認すると、２だから、この２倍つまり０．１５ｍｏｌの電子が流れたことになります。

よって、流れた電気量は０．１５×９．６５×１０⁴＝１．４４７×１０⁴Ｃとなります。


正極では、充電するとＰｂＳＯ₄がＰｂＯ₂に変わると考えられます。
Ｓ＝３２，Ｏ＝１６で、変化した分の原子量の合計は３２＋１６×２＝６４で、０．０７５ｍｏｌの反応が起こるので、

６４×０．０７５＝４．８ｇ

これだけの質量が減少したとわかります。
減少した結果、５０ｇになったので、もともとは５４．８ｇですね。


有効数字は３桁という指示なので、必要に応じて３桁で表すと、

正極の質量：５４．８ｇ
電気量：１．４５×１０⁴Ｃ


次の問題→希硫酸の濃度


◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」鉛蓄電池の電気量等�@

高校化学「電池と電気分解」鉛蓄電池の電気量等�@

◆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。


解答解説はこのページ下


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。


鉛蓄電池は、電解液は硫酸Ｈ2ＳＯ4で、負極がＰｂ，正極がＰｂＯ2です。

放電するときの反応式は、

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

このようになります。
「どちらも反応が進むとＰｂＳＯ₄が出てくること」「ｅ^-は負極から正極に移動すること」を意識して覚えると良いと思います。

そして充電するときは、この逆反応が起こります。つまり、

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

これが充電のときの反応式です。


次の問題→充電する際に流れた電気量など


◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」ダニエル電池の反応等�B

高校化学「電池と電気分解」ダニエル電池の反応等�B

◆問題

ダニエル電池に豆電球を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、負極と正極でおこる変化を、それぞれｅ^-を用いた反応式で示せ。

(2) 電流の向きは、「亜鉛板→銅板」と「銅板→亜鉛板」のどちらか？

(3) 素焼き板を通って、銅板側から亜鉛板側へ移動する粒子は何か？

(4) 異なる濃度の硫酸亜鉛水溶液と硫酸銅(�U)水溶液を用意した。電解液としてこれらを用いた場合、最も長く電流が流れると考えられるものの組合せを答えよ。ただし、それぞれの数字はモル濃度とする。

(硫酸亜鉛水溶液，硫酸銅(�U)水溶液)
�@(０．５，０．５)
�A(０．５，２)
�B(１，１)
�C(２，０．５)


(4)の解答はこのページ下に掲載します。


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。


ダニエル電池は、ボルタ電池を改良したもので、極板はボルタ電池と同じく亜鉛板と銅板です。
素焼き板などで真ん中が仕切られた容器に、亜鉛板の側には硫酸亜鉛水溶液を、銅板側には硫酸銅水溶液をそれぞれ入れたものです。

(3)まででも考えたように、電流が流れると、亜鉛板が溶けて硫酸亜鉛水溶液中のＺｎ²⁺イオンが増加します。
そして、硫酸銅水溶液中のＣｕ²⁺イオンが銅板で電子を受け取ってＣｕになるので、硫酸銅水溶液中のＣｕ²⁺イオンは減少します。

ということは、電流が長く流れるためには、亜鉛イオンが少なく、銅イオンが多い方が都合が良いことなります。
つまり、硫酸亜鉛水溶液は薄く、硫酸銅水溶液は濃い方がよいですね。

この条件に当てはまるのは、�A(０．５，２)となります。


(1)に戻る


◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」ダニエル電池の反応等�A

高校化学「電池と電気分解」ダニエル電池の反応等�A

◆問題

ダニエル電池に豆電球を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、負極と正極でおこる変化を、それぞれｅ^-を用いた反応式で示せ。

(2) 電流の向きは、「亜鉛板→銅板」と「銅板→亜鉛板」のどちらか？

(3) 素焼き板を通って、銅板側から亜鉛板側へ移動する粒子は何か？


(2), (3)の解答はこのページ下に掲載します。


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。


ダニエル電池は、ボルタ電池を改良したもので、極板はボルタ電池と同じく亜鉛板と銅板です。
素焼き板などで真ん中が仕切られた容器に、亜鉛板の側には硫酸亜鉛水溶液を、銅板側には硫酸銅水溶液をそれぞれ入れたものです。

(2) 電流の向きは、「亜鉛板→銅板」と「銅板→亜鉛板」のどちらか？

電子は「負極→正極」の向きに移動し、電流はその逆で「正極→負極」の向きに流れます。
負極は亜鉛板、正極は銅板なので、電流の向きは「銅板→亜鉛板」となります。


(3) 素焼き板を通って、銅板側から亜鉛板側へ移動する粒子は何か？

電流が流れると、亜鉛板が溶けて硫酸亜鉛水溶液中のＺｎ²⁺イオンが増加します。
そして、硫酸銅水溶液中のＣｕ²⁺イオンが銅板で電子を受け取ってＣｕになるので、硫酸銅水溶液中のＣｕ²⁺イオンは減少します。

つまり、亜鉛板側では陽イオンが増加し、銅板側では陽イオンが減少するので、素焼き板の左右でイオンの不均衡が起こります。
この不均衡を解消するように素焼き板を通って一部の粒子が移動する。というわけです。

不均衡を解消するには、亜鉛板側に陰イオンを増やし、銅板側には陰イオンを減らすと良いですね。
これらの水溶液中の主な陰イオンは、ＳＯ₄^2-で、これが素焼き板を通って銅板側から亜鉛板側へ移動する。と考えることができます。


次の問題→長く電流が流れる条件


◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

高校化学「電池と電気分解」ダニエル電池の反応等�@

高校化学「電池と電気分解」ダニエル電池の反応等�@

◆問題

ダニエル電池に豆電球を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、負極と正極でおこる変化を、それぞれｅ^-を用いた反応式で示せ。


解答はこのページ下に掲載します。


★★　お知らせ　★★

ＡＥ個別学習室(えまじゅく)水戸教室では、学校の授業の補習、定期テスト対策だけでなく、「大学入試共通テスト」の対策授業を行っています。
従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
マンツーマンの授業なので「ゼロからのスタートの人は中学の復習から」「基本ができている人は応用問題の解き方中心に」など、ひとりひとりの状況に合わせて授業を行います。
適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。


ダニエル電池は、ボルタ電池を改良したもので、極板はボルタ電池と同じく亜鉛板と銅板です。
素焼き板などで真ん中が仕切られた容器に、亜鉛板の側には硫酸亜鉛水溶液を、銅板側には硫酸銅水溶液をそれぞれ入れます。
そうすることで、負極となる亜鉛板側では亜鉛板が溶け、正極となる銅板側では銅イオンが銅となり付着する反応が起こります。
というわけで、

負極・・・Ｚｎ→Ｚｎ²⁺＋２ｅ^-

正極・・・Ｃｕ²⁺＋２ｅ^-→Ｃｕ

このような反応がおこります。


次の問題→電流の向き、素焼き板を通る粒子


◆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


−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−