この問題の(2)を計算すると答えが9.216で9.22になるんですけど、模範解答は9.210で9.21になってます。 自分は流れた電子の物質量を分数のままにしておいて、最後にまとめて計算したんですが、模範解答だと1.313×10^3としてから計算しています。 自分の解き方だ... Read More

メキシコ メキシコシティ サルバドル サン マイアミ 80 PARTY 電気化 30 ソロモン 首都:ホニアラ フバル 首都フナフティ THEME 10 電池 例題 20燃料電池 次の文章を読み、(ア) には有効数字2桁の数値,(イ) (ウ)に は有効数字3桁の数値を入れよ。 ただし、 気体は理想気体とし, その1mol あたりの体積は22.4L (標準状態)であり, ファラデー定数F=9.65× 10°C/mol とする。 燃料電池は、還元剤である水素と酸化剤である酸素との化学反応に よって、電気を外部に取り出す装置である。 通常の電池では,還元剤や 酸化剤が消費されると電気を取り出すことができなくなるが,燃料電池 では燃料である水素と酸素を外部から供給することによって、連続的 に電気を取り出せるという利点がある。 リン酸型の水素ー酸素燃料電池で電流を取り出すとき, 負極では水素 が消費され, 正極では酸素が消費される。 この電池を回路につないで電 流を流したところ、負極では水素が標準状態に換算して465mL消費さ れた。このとき、回路を流れた電子の物質量は(ア) mol である。 アポロ計画の宇宙船やスペースシャトルでは、水酸化カリウム水溶液 を用いたアルカリ型燃料電池が電源として使用された。この燃料電池を、 77.2 A の一定電流で, 19日間連続的に運転するためには、(イ) Lの液 体酸素(密度 1.14g/cm²)が必要である。このとき、燃料電池の負極では 水が生成する。また,この燃料電池の負極で19日間に生じる水(密度 1.00g/cm²)の体積は(ウ) Lであり、この水は宇宙飛行士の飲料水など に用いられた。 ADVICE STEP1 情報の整理 『まず、電極反応を明らかにしよう』 (ア) 水素 酸素燃料電池 (リン酸型) 正徳 02 + 4H+ + 4巻 → 2H2O 負極 H2 → 2H+ + 2e ... la表 (イ) (ウ) ↓OHを足すだけ 02 + 2H2O + 4e → 40H 正 水素・酸素燃料電池 (アルカリ型) H2 + 20H 負極 (2H2+40H- 10 池 2H20+ 2e- ... Ib表 4H20+4e - ) 『次に,流れた電子の物質量を明らかにしよう』 | (ア) 正極も負極も同物質量 流れた電子 e の物質量は不明なので, x[mol] とおく。 ・・・Ⅱa 表 (イ)(ウ) 一正極も負極も同物質量 流れた電子 e の物質量= 77.2 (A) × (19×24×60×60)秒 9.65x10' (C/mol) ･･･ Ib 表 =1.313×10(mol) 『さらに,与えられている物質の量を明らかにし、問われている物 質の量を記号化しよう』 (ア) 慶応義塾大,東京都市大,富山大 負極 発生した水素の体積: (465mL=) 4.65×10-'L ・・・Ⅲa 表 (イ)(ウ) 正極 必要な 02 の質量: a〔g) 負極 生じるH2Oの質量: b(g) ダニエル電池, 鉛蓄電池, 水素酸素燃料電池 (リン酸型, アルカリ型) の電極反応については、素早く確実に書けるようにしておきましょう。 ...b

起こっていることの理解はできているのですが、電極Aの質量減少量:電解液中のSO₄2-の質量増加量がどうやって1:2とわかるのかを教えていただきたいです。

負極 正極 + e 電源 e- 9 解答 (4) 電池を充電するときは, 電池の負極と電源の負極, 電池の正極と電源の正極を接続する。 したがって, 電極Aは,鉛蓄電池の負極, 電極 Bは鉛蓄電池の正 極である。 充電は,放電の逆向きの反応であり, 充電時の各電 極の反応は,それぞれ次のように表される。 陰極 電極A 電極B 陽極 電極A:PbSO4+2e- → Pb+SO2- ・① 電解液 ( 希硫酸 ) 電極B:PbSO4+2H2O → PbO2+4H++SO²+2e ...(2) 電子2molが流れたとすると, 電極Aは PbSO4 g) 分の質量が減少している。 Pb に変化しており, SO42-(96 一方,①の反応で1molのSO (96g), ②の反応で1molのSO42- (96g) が生じて いるので,電解液中のSOは合計2mol分増加している。 よって, 電極Aの質量減少量: 電解液中のSO」の質量増加量=1:2となる。 これにあてはまるグラフは, 電解液中の硫酸イオンの質量の増加が200mgのとき, 電極Aの質量が 100mg 減少している④である。 要点整理 鉛蓄電池 電池式: (-) Pb|H2SO4ag|PbO2 (+) 放電 負極 : Pb Pb+SO2- PbSO4+2e¯ 充電 放電 正極:PbO2 PbO2+4H++ SO-+2e- PbSO4+2H2O 充電 電解液: 希硫酸 放電して2mol の電子が流れると, 負極は質量が96g増加し, 正極は 64g増加 する。電解液(希硫酸)は160g減少する。 充電時にはその逆の変化がおこる。

電気分解で、放電の時も外部電源を使うことはありますでしょうか。また、外部電源は、充電の時にしか使わないわけではないのでしょうか。調べましたが、よくわかりませんでした。解説お願いします。🙇

キの問題なのですが、なぜAの向きなのでしょうか。 Bの向きにしてしまいました。

問8 次の文章中の空欄 カ ~ ク に当てはまる語の組合せとして最も適当なも のを、後の1~8のうちから一つ選び、番号で答えよ。 図2はリチウムイオン電池の放電時における模式図と, 正極および負極で起こる反 応のイオンを含む化学反応式である。 放電時は電極X中のリチウムイオン Li+が電 極Yへ移動する。 このとき電子は、 図2中の点Pを の方向に流れる。 また、リチウムイオン電池を充電するには、外部電源を各電極に適切につなぎ、電 流が図2中の点Pをキ の方向に流れるようにする。 このとき, Li が有機溶媒 中を電極 Yから電極 Xへ移動することで, 充電ができる。 充電ができる電池を二次電池といい, リチウムイオン電池以外では ク などが あげられる。 P [00] 電球 正極: Li(1-x) CoO2 + xLi++xe→LiCoOz Li+ Li+ Lit 有機溶媒 電極Y 負極: CoLix → 6C+xLi++ x 図2 リチウムイオン電池の放電時における模式図とイオンを含む化学反応式 ク 1 A A 鉛蓄電池 23 4 A A 酸化銀電池 (銀電池) A B 鉛蓄電池 A B 酸化銀電池 (銀電池) 5 B A 鉛蓄電池 6 B A 酸化銀電池 (銀電池) 7 B B 鉛蓄電池 8 B B 酸化銀電池 (銀電池)

㈠についてです。イの四は必要ですか？

① 287. 電池の起電力次の電池 ① ~ ④のうちから, 起電力が最も大きいものを1つ ただし, 電解質の濃度はすべて同じ (0.5mol/L) とする。 (-)Zn|ZnSO4aq|FeSO4aq|Fe(+) ので( ので( ②(一)Zn|ZnSO4aq | NiSO4aq | Ni (+) ③ (一)Zn|ZnSO4aq|CuSO4aq|Cu(+) ④ (-)Ni|NiSO,aq/CuSO4aq/Cu(+) では( 思考 288. 鉛蓄電池次の文を読んで、下の各問いに答えよ。 鉛蓄電池は,( )を負極,(イ)を正極として希硫酸に浸したもので、 BE 292. 電気 e-を用い 動車の電源などに広く使われている。 (1) (ア)(イ)に適当な物質名を入れよ。 (2) 放電に伴う負極および正極での変化を電子 e を用いた反応式で表せ。 (3) 放電に伴う負極および正極での変化をまとめ, 化学反応式で表せ。 (4) 充電するとき, 外部電池の負極につなぐのは,鉛蓄電池の正 (5) 充電するとき, 希硫酸の濃度はどのように変化するか。 168 (1) 234 (2) (3) (4) 負 (5)

光の範囲です。 （2）が、解説読んでも何をしているのかがさっぱりわからないです。 教えてくれたら嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

327 光の速さの測定■フィゾーは 次のような方法で光の速さの測定をした。 光源を出た光は歯車のすき間を通過し, 歯車から[m] 遠方の反射鏡Cに達する。 光はCで反射されて同じ道をもどり,再 び歯車に達する。 歯車の回転が遅いと光 は同じすき間を通るので明るく見える。 しかし、歯車の回転数を徐々に増してい ・光源 C 反射鏡 SARS 回転が遅いと 同じすき間 を通る。 回転が速いと 次の歯でさえ ぎられる。 さらに回転が 速くなると. 次のすき間を 通る。 J くと, 反射光は隣の歯にさえぎられて見えなくなる。 歯数 に回転させたときに初めて反射光が見えなくなったとする。 1秒間 個の歯車を使って, 歯車が1回転するのにかかる時間 T [s] を n を用いて表せ。 光が距離 21 [m] 進む間に歯車は何回転するか。 を用いて表せ。 ←? 光が距離 2l [m] 進むのに要する時間 t [s] を,n,m を用いて表せ。 光の速さ c [m/s] を,n, m, lを用いて表せ。 屈折率nのガラスに入射した。

高校化学電池と電気分解の分野の鉛蓄電池に関する問題です。大問2の(2)の問題がわかりません。解説赤線部の、SO2分だけ質量が増加とはどういうことなのかがわかりません。お願いします🙇‍♀️

(ウ) マンガン乾電池に含まれる酸化マンガン(IV) は,放電時に還元剤としてはたらく。 (エ) 鉛蓄電池では, 放電するにつれて希硫酸の濃度が減少する。 (オ)燃料電池では, 負極で酸素が酸化され, 正極で水素が還元される。 [標準] 2 鉛蓄電池 鉛蓄電池について,次の各問に答えよ。 (1) 鉛蓄電池の放電時に負極と正極で起こる変化を,電子eを用いた式でそれぞれ表せ。 (2) 鉛蓄電池を5.0Aの電流で一定時間放電させたところ, 正極が6.4g増加した。このとき の放電時間は何分何秒であったか。 ただし, ファラデー定数は, 9.65×10 C/mol とする。 (3)(2)の条件下で, 電解液である希硫酸内の硫酸 (モル質量98g/mol) は, 何g減少したか。 (4) 鉛蓄電池を充電するとき, 極板の酸化鉛 (IV) は外部の電源の正極と負極のどちらに接続 するか。 (5) 鉛蓄電池の充電時に両極で起こる変化をまとめて化学反応式で表せ。 基本 3 水溶液の電気分解()内に示した電極を用いて,次の各水溶液の電気分解を行ったとき, 陰極および陽極で起こる変化をそれぞれ電子e を用いた式で表せ。 (1) 水酸化カリウム KOH 水溶液 (2) 塩化カルシウム CaCl2 水溶液 (陰極と陽極はともに白金板) (陰極と陽極はともに炭素棒)

答えは②なのですがAgの所で電子1molに対しての物質量が求められるから酸素を1mol発生させるにな電子4個分が必要だと思って1/4のところを×4で考えてしまっていたのですが1/4になる理由を教えて欲しいです🙇🏻‍♀️՞

問3 図のように電解槽1に硫酸銅(II) 水溶液, 電解槽2に硝酸銀水溶液を入れて通電すると、電極 Aからのみ気体が発生し,電極Dの質量は800g増加した。 電極Aで発生する気体の標準状態 における体積(L)として最も適切なものを、次の①~⑤から一つ選びなさい。 ① 0.20 ② 0.41 ③ 0.62 (4) 0.93 ⑤ 1.24 8 L

164 水酸化ナトリウム➕炭酸ナトリウム＝20mlじゃないんですか？ （2）の解説にはそれぞれ20mlと書かれているのでどういう考え方をすればいいのかわかりません

mL 第Ⅰ章 物質の変化 結果的にアン と水酸化バリウム モル濃度は同じ が、数に違いがあ め、中和に必要な、 (3) はじめに加えた塩酸中の塩化水素の物質量は、 200 0.40mol/Lx 1000 L=8.0×10-2 mol 反応せずに残った塩化水素の物質量は、(2)から、 250 1000L=3.0×10-2mol 0.12mol/Lx したがって、2.06gの固体との反応で消費された塩化水素の物質量は, 8.0×102mol-3.0×10mol=5.0×10mol (4) 2.06gの固体に含まれる炭酸カルシウムCaCO (モル質量100 g/mol)の物質量を x[mol], 酸化カルシウムCaO (モル質量 56g/mol)の 100g/molxx [mol] +56g/molxy [mol]=2.06g④ また、②③の化学反応式の係数から, 1molのCaCO3, 1molのCaOの いずれも2molの塩化水素 HCI と反応するので, (3) から, (x+y) [mol]×2=5.0×10mol O はじめの塩化水素の物質 量から反応せずに残っ また塩化水素の物質量を引 いて求める。 溶液の量が水酸化 ている。 ム水溶液では2倍物質量を y[mol] とすると, ･･･⑤ OD HONG に変化している。 イオンはBaSOと この中和で水溶 x100=40 ①の反応式から1molのCaCO の分解で1molのCaO が生じるので、 加熱によって分解した CaCO3 は CaOと同じ 0.010mol となる。 したが って はじめの CaCO3 のうち分解した割合 [%] は, ⑥ ⑤式を解くと, x=0.015mol, y=0.010mol となる。 0.010mol 0.015mol+0.010mol 164. 二段階滴定・ 解答 (1) (ア)ホールピペット (イ) ビュレット (ウ) メチルオ レンジ 立 (3) 255 156 C 120-16 Ca=40 実験論述 [グラフ] 162. 中和滴定曲線濃度未知のアンモニア水および水酸 化バリウム水溶液のそれぞれ 10.0mL を別々のコニカ ルビーカーにはかり取り, 0.0500mol/Lの硫酸水溶液で 滴定した。図に、硫酸水溶液の滴下量とコニカルピーカ 一内の溶液のpH変化を示す。 次の各問いに答えよ。 (1) アンモニア水と水酸化バリウム水溶液のモル濃度 14 Ba (OH)2) 12 ta のに 10 使用する 8 pH d 61 th 41 -NHg を滴定曲線からそれぞれ有効数字2桁で求めよ。 (2)点のpHは11.0である。このアンモニア水の電 e 20 05 離度を有効数字2桁で求めよ。 10 15 硫酸水溶液の滴下量 (mL] 物質の変化 酸 (2) NaOH+HCI NaCl+H2O H+12分の移動 Na2CO価←反応2回 NaOH K LG Na2CO3+HCI _NaHCO3 + NaCl よう ② NaHCO3 ACT NaCl + H2O +CO2 (3) NaOH6.6×10mol/L Na2CO31.4×10-2mol/L moll 解説 (1) 一定体積の水溶液をはかり取るには,ホールピペッ トを用いる。 DaCO と Caoo コニカルピーカー中の混合水溶液に希塩酸を滴下する際に用いる (イ) 式は、まとめて 二別々に示す。 器具はビュレットである。 (ウ) 第2中和点は酸性側にあるため, 変色域が酸性側にあるメチルオ レンジを用いる。 線部で調製した (2) (3) 混合水溶液中のNaOH のモル濃度をx [mol/L], Na2CO3の コレのうち, 25.0cm モル濃度をy [mol/L] とする。 ●第1中和点は塩基性側 にあり, 指示薬としてフ ェノールフタレインが用 いられる。 印滴定に使用して 下線部 ①で,フェノールフタレインを指示薬として試料水溶液を塩酸で いずれの水 滴定すると,指示薬の変色までに次の2つの変化がおこる。 c[mol/L) NaOH+HCI → NaCl + H2O ･･･ (a) Na2CO3+HCI → NaHCO3+NaCl ...(b) 式が成立する。 したがって, Na2CO3 および NaOH の物質量と HCI の物質量の間に次 [mol/L]× (20.0 20.0 1000 1000 L+y[mol/L] x 1=0.100mol/Lx 16.0 1000 合計40mL? ・・・ (ア) 99 (3) 水酸化バリウム水溶液の滴定の各過程における反応液の電気伝導性を調べるため に、反応液に電極を浸し、豆電球と直流電源を接続して、 電流を流した。滴定の進行 点cd→e)に伴って, 豆電球の明るさはどのように変化するか。 (4)/ 中和点b と中和点d を知るために, 指示薬はフェノールフタレインとメチルオレ ンジのどちらを使用すればよいか。 それぞれ理由とともに答えよ。 (10 信州大改) 163. 混合物の中和炭酸カルシウムを強熱すると,一部が二酸化炭素と酸化カルシウム に分解した。 その後、以下の実験を行い、炭酸カルシウムの分解割合を調べ 炭酸カルシウムの加熱後に残った固体2.06g に 0.40mol/Lの塩酸 200mLを加えた ところ、固体は気体を発生しながら完全に溶解した。得られた溶液を水でうすめて正確 に250mLの溶液を調製した。 この希釈溶液の25.0mLを0.10mol/Lの水酸化ナトリ ウム水溶液で滴定したところ, 中和には水酸化ナトリウム水溶液が30.0mL必要であっ また次の各問いに答えよ。 ただし, (2) (4) については有効数字2桁とする。 (1) 炭酸カルシウムおよび酸化カルシウムと塩酸との反応を化学反応式で示せ。 (2) 下線部で調製した溶液中の塩化水素の濃度は何mol/L か。 固体試料 2.06gを溶解するのに消費された塩化水素は何molか。 大 mal 炭酸カルシウムのうち加熱によって分解した割合 [%] を求めよ。 思考実験 (17 京都府立大改) 164. 二段階滴定 水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶液中のそれぞれの濃度 を決めるため,次の実験を行った。 下の各問いに答えよ。 水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを含む溶液をア)で20.0mL はかり取り コ ニカルビーカーに入れた。 0.100mol/Lの希塩酸を(イ)に入れ、フェノールフタ レインを用いて滴定したところ、 第1中和点まで16.0mL を要した。 その後,指示薬 (ウ)を用いて滴定を続けると第2中和点までさらに 2.8mL を要した。 (1) (ア)~(ウ) に適切な器具 試薬の名称を入れよ。 下線部① ②で、各指示薬の変色の完了までにおこった変化を化学反応式で示せ。 (3)この混合水溶液中の水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムの濃度はそれぞれ何 mol/L か。 有効数字2桁で答えよ。 (19 信州大 ) 93

鉛蓄電池について質問です。鉛蓄電池を充電する時は放電のときと逆の反応になるのに正極と負極の入れ替えは起こらないのですか？分からないので教えて欲しいです

化学基礎 問4 鉛蓄電池を放電させると, 負極では式 (1), 正極では式 (2) の反応が起こる。 (1) (再掲 Pb + SO42 2- → PbSO4 + 2e_ 2- PbO2 + SO4 + 4H + + 2e¯ PbSO4 + 2H2O (2) (再掲 式(1)と式(2)を足し合わせると,次の式(3)に示す鉛蓄電池全体の反応が得ら る。 Pb + PbO2 + 2H2SO4 ← 2 PbSO4 + 2H2O (3) (再 直流電源を用いて一定の電流を流して鉛蓄電池を充電したときの,時間と 極の質量変化の関係は次の図2で表される。 このとき,時間と正極の質量変 の関係を示したグラフとして最も適当なものを,後の①~⑥のうちから一つ べ。ただし,質量変化は増加した場合を+, 減少した場合をーで表している 120 +10 +5 負極の質量変化(g) 0 5 -10 30 60 時間(分) 図2 時間と負極の質量変化の関係