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Science Junior High

中学3年生 化学分野 イオンの単元です。 問題は写真の通りです。 ➀の答えはエだと思いましたが、正解はイとエでした。 電気分解の実験をしたとき、濃度を濃くしたら豆電球が濃く光ったことを覚えています。濃度が濃い方が銅も多く出てくると思いました。なぜイも正解なのか、イよりエの方... Read More

2 塩化銅水溶液の電気分解について答えよ。 <静岡改 > (1) 質量パーセント濃度が10%の塩化銅水溶液80gをビーカーに入れて電気分解を行った。 陰極 に1gの銅が付着したときの, 塩化銅水溶液の質量パーセント濃度は何%か。 四捨五入して小数 第1位まで書け。 ただし, 電気分解で生じる銅と塩素の質量比を10:11とし, 陽で発生した 塩素は、塩化銅水溶液に溶けないものとする。 (2) Sさんは,塩化銅水溶液の電気分解について, 塩化銅水溶液の質量と電流を流す時間を一定に したとき,陰極に付着する銅の質量が、 「電極に流す電流の大きさに関係があるのか」,「塩化銅 水溶液の質量パーセント濃度に関係があるのか」を確かめたいと考え、T先生にアドバイスをも らって実験を計画することにした。 次は, SさんとT先生の会話である。 ただし、電流を流す時 間は5分とする。 T先生: どのような実験を計画していますか。 Sさん: 質量パーセント濃度が10%と20%の塩化銅水溶液を用意し、それぞれに1Aと2Aの電 流を流すという4種類の実験を計画しています。 T先生:では,その4種類の実験をする前に,陰極付近の銅イオンと電子のようすを表した模式 図をかいて、考えてみましょう(図)。 1000 O 1 A 2A 1 A 2 A 陰極 陰極 陰極 陰極 L10% 塩化銅水溶液 -20% 塩化銅水溶液・ (注) ○は銅イオンは電源から移動してくる電子のそれぞれ1個を示している。 T先生: 図の模式図から考えると、 〜エの実験のうち,陰極に付着する銅の質量が最も大きく なるのはどれでしょうか。 Sさん: X です。 T先生:その通りです。 では,そのことから, 電極に流す電流の大きさと塩化銅水溶液の質量 パーセント濃度は,陰極に付着する銅の質量と,それぞれどのような関係にあるでしょ うか。 Sさん: 塩化銅水溶液を電気分解したとき,陰極に付着する銅の質量は、 T先生:そうですね。 ところで, Sさんは〜エの4種類の実験を考えましたが、ア~エの実験 のうち、ア~の3種類の実験を行うだけでも、陰極に付着する銅の質量を大きくする ための条件を確認することができますね。 さあ、実験してみましょう。 ① Xにあてはまる記号を 〜エから2つ選べ。 (2) Yにあてはまる内容を簡単に書け。

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電流とその利用 マーカー部分が成り立つ理由が知りたいです🙇

技 23 チャレンジ! 入試問題 の解答 各抵 合成 最も 5A ◎問題 抵抗値がそれぞれ5Ω 2Ωの電熱線 a, b と,抵抗値が不明の電熱線 c, 電源装置 電流 1 計を図1のように直列接続し, 電熱線を水の入ったビーカー A, B, Cにひたした。 AC内の水 の質量はそれぞれ200g, 150g で, B内の水の質量は不明である。 回路に7分間通電したら,ビー カー内の水温が図2のグラフに示したような変化をした。 電流計の抵抗は考えず, 電熱線で発生 の熱量が必要であるものとする。 した熱はすべて水温の上昇に使われたものとせよ。 また, 水1gの温度を1℃上昇させるには 4.2J (1)7分間で電熱線aから発生した熱量は何Jか。 (2)通電中,電流計は何Aを示していたか。 (3)ビーカーB内の水の質量は何gか。 (4) 電熱線の抵抗値は何Ωか。 (5)電源装置の電圧は何Vであったか。 次にこの回路を図3のようにつなぎ変え, ビーカー内の 水を等しい水温の新しい水に入れかえた。 電源装置の電圧 は図1の回路と同じ電圧にして通電した。 (6) 電熱線 a にかかる電圧は何Vか。 (7)電流計は何 A を示すか。 40 図2 ビ | 35 内 30 ピーカー内の水温 [C] 図3 A 水 200g B C 水 150g A B 水 25 B J300g 20 A C 0 1 2 3 4 5 6 水 200g 水100g 通電時間 〔分〕 (8) 消費電力が大きい順に a, b c を並べよ。 物質エネルギー 中2で習う分野 電流とその利用 (9) 水温上昇の関係を正しく表したものは次のア~コのうちどれか。 1つ選んで記号で答えよ。 ア A>B> C イ A>B=C ウ A=B>C エ A = B=C オ B> C > A カ B>C=A キ B = C > A クC>A>B ケC>A=B コ C=A>B (青雲高) A 解説と解答 5 で、 (1) 図2より, ビーカー A の水 200g は7分間で10℃上昇していることがわかる。 「塾技232」 (2) より 求める熱量は, 4.2 × 200 × 10 = 8400[J] 8400J (2)電熱線の抵抗を R, 流れる電流をI, 通電時間をtとすると, 「塾技 23 塾技解説」より,発生した熱 420. Q LRD が成り立つ。よって, l × 5 × (7 × 60)= 8400より, I = 2〔A〕 se 2A (3)図1は直列回路なので, 回路に流れる電流の大きさはどこも一定である。 Q=Rt より 電流によ る発熱量は電流が一定のとき抵抗に比例するので,bの発熱量はaの発熱量の倍となる。 Bの水の 量をx とすると,「塾技232」(2)より, 4.2 × x × (25-20) = 8400 x が成り立つ。これを解いて, x = 160〔g〕 と求められる。 AS (4) 求める抵抗をRとし, Q=fRt = 4.2 × 水の質量×上昇温度で方程式をつくり解けばよい。 2 × R x 60 x 7 = 4.2 x 150 x (36 - 20 ) 1680R= 10080 R = 6[Ω] 著 160g 6Ω 流計 26V 1 1 2 (6)「塾技22」(1)(2)より、回路全体の抵抗を求める。 + == 2 6 3 より, bとcの合成抵抗は 1.5Ω (5) a,b,c の合成抵抗は,5 +2 + 6 = 13〔Ω] となるので,電圧は, 13 × 2 = 26[V] となり、回路全体の抵抗は、5 +1.56.5〔Ω] とわかる。電源電圧は26V なので, 回路に流れる電流 26 は, 6.5 =4 [A] となる。 よって, aにかかる電圧は, 5 × 4 = 20[V] と求められる。 6 (8) 消費電力は,a が 20 × 4 = 80〔W〕, b が,6×3=18〔W〕, c が,6×1 = 6〔W〕となる。 (7)c に加わる電圧は,26 - 20 = 6[V] となるので,流れる電流は,o=1[A] 20V 1A 著a>b>c (9)水の上昇温度は,電力に比例し、水の質量に反比例するのでA,B,Cの水温上昇の比は, A:BC= : 6 18 80 200 300 100 40 6 100 100 : 6 100 = 40:6:6 = 20:3:3 イ じん の

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問4についてです。 自分で答えを出したのですが、この答えで合っていますか?? 7200J です。

入れ、40Vの電圧を加える時間電賞し、大 の上昇温度を測定した。 スイッチ (2) (同様の 木の量は変えず、加える電 圧を80V 120Vに変えて行い、木の上昇温度 調定した。 (3) それぞれの電圧を加えたときに流れ 電流の大きさや、 定した木の上昇温度をまと めると、次の表のようになった。 熱容器 電熱A 水 電圧(V) 4.0 8.0 12.0 電流(A) 1.0 20 3.0 「木の上昇温度 (℃) 28 11.2 25.2 図1 電圧計 電流計 ただし、観は接点( 路団をかくときには、現を用いる必要はありません。 (4点) 3 実験で用いた電線の抵抗の大きさは何か求めなさい。(3点) 31(3)の表から 「電圧電流 [木の上昇温度」の間にはどのような関係が成り立つとい えますか。 「時間が一定のとき木の上昇温度は」に続けて、簡潔に書きなさい。(4点) 実験 2 (1) 図2のように、抵抗の大きさがらΩの電熱線Bと抵 抗の大きさが2の電線を直列につないだ回路を つくった。 電源装置 実験2で5分間電流を流したときに発生する熱量は何か求めなさい。(3点) 1 Sy is 3005 72601A 24×300=7200J (2) スイッチ2は切ったままスイッチを入れ、電源装置 電圧を6.0Vにして電流を流し、実験1と同じ量 の木の上昇温度を測定した。 スイッチ2 スイッチ B- ・電熱線C 2 ÷2=3A 4×6=24w 実験2でを流し始めてからしばらくしてスイッチを切ると同時にスイッチを入れると、 電流を流し始めてから10分後の水の上昇温度が126℃になりました。 スイッチを切ってスイッ 2を入れたのは電流を流し始めてから何分何秒後か求めなさい。 また、計算の過程や考え方も 書きなさい。ただし、スイッチを切って、スイッチを入れても全体の電圧は60Vで変わらな いものとします。 (5点) (以上で問題は終わりです。

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