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Chemistry Senior High

「電池と電気分解」 (4)の問題で64gと出すところまでは分かるのですが、その後が分かりません。 なぜ2mol分の0.040molで割るのでしょうか。 教えてください🙇‍♀️

1 (配点22点) 次の文を読み、 問1~問5に答えよ。 ただし, 原子量は Li=6.9, 16, S32 Cu=64, Pb=207 とする。 また、 0℃ 1.013×105Pa (標準状態) における気体のモル 体積は 22.4 L/mol, ファラデー定数は 9.65×10C/mol とする。 電池のうち, 充電により繰り返し使用できるものを二次電池という。 身近に利用され ている二次電池には、鉛蓄電池やリチウムイオン電池などがある。 鉛蓄電池は、負極活物質に鉛、正極活物質に酸化鉛 (IV), 電解液に希硫酸を用いてい る。 放電時に電池全体および各極で起こる変化は次のように表される。 全体:Pb + PbO2 + 2H2SO4 2 PbSO4 + 2H2O 問1 空欄 問2 空欄 負極: あ 正極:PbO + 4H + + SO] + 2e → PbSO4 + 2H2O 鉛蓄電池を放電させると,次第に電圧が低下していく。 放電によって電圧が低下した う を接続して電 い を,正極に外部電源の 鉛蓄電池の負極に外部電源の 流を流すと, 鉛蓄電池を充電することができる。 このとき, 鉛蓄電池の正極では硫酸鉛 (Ⅱ)が え される。 あ い 化 (7) (イ) (ウ) え (エ) のうちから一つ選び、その記号を記せ。 (エ) に適する電子e" を含むイオン反応式を記せ。 学 い 負極 負極 正極 正概 に適する語の組合せとして正しいものを、次の(ア) う 正極 正極 負極 負極 え 酸化 還元 酸化 還元 pla (2E 還元剤 間3 図1のように、直列につないだ3個の鉛蓄電池を電源に、 2.00gの白金板を両電 に用いた電気分解装置がある。 この電気分解装置を用いて一定の電流を2000秒 流して塩化銅(ⅡI)水溶液を電気分解したところ、 陽極からは気体が発生し,陰極 には金属が析出した。このとき、電気分解した時間 [s] と陰極の質量 [g] の関係は 図2のようになった。 これについて、 下の (1)~(4) に答えよ。 ただし, (2)~(4) の の数値は四捨五入により有効数字2桁で記せ。 Pb → P6²¹+ze- IT Pt 鉛電池 鉛蓄電池 鉛蓄電池 可変抵抗 陰極の質量 1 3.28 2.00 CuCl2 水溶液 図 1 時間 [s] 図2 Pt 2000 [Cucl2] Cu²+, Cl-. C = As 陰= Cu²+2e-→ 32g/nol 酸化剤(1) 陽極で起こる変化を,電子e" を含むイオン反応式で記せ。 (2) 流した電流は何Aか。 (3) 2000 秒間に陽極で発生した気体の体積は、 0℃. 1.013×10Pa (標準状態)で 何mLか。 (4) 電気分解の前後で, 1個の鉛蓄電池の正極の質量は何g変化したか。 増加し た場合は+, 減少した場合はの符号を付して記せ。

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(2)の①教えていただければ幸いです!

④ 各問いに答えなさい。 電流による発熱を調べるために,次の実験を行った。 ただし, 電熱線のほかに抵抗はなく, 電熱線で発生した熱はすべて水の 温度上昇に使われるものとする。 [実験1] ①.6Vの電圧を加えたときに6Wの電力を消費する電熱線Xを100gの水 の中に入れ、図1の回路をつくり, 6Vの電圧を加えた。 ときどきかき混ぜながら1分ごとにその水温を測定した。 3 ①・②を6Vの電圧を加えたときにある電力を消費する電熱線Yにつ いても行い, 表1にその結果をまとめた。 表 1 [水温・[℃] [時間 [分〕0 (開始前) 電熱線X 19.0 電熱線 Y 18.6 1 3 4 2 5. 20.7 21.6 22.4 23.3 19.8 21.2 23.8 26.4 29.0 31.6 [実験2] ① 実験1の電熱線Xと電熱線Yを図2のように直列につなぎ, それぞ れ同じ量の水の中に入れた。 電熱線Xに加わる電圧を6Vに調整したあとでスイッチを入れ、電熱 線Xを入れた水の温度を1分ごとに測定し, 表2にその結果をまとめた。 表2 時間 [分] (開始前) 1 [水温[℃] 19.2 2 20.0 20.9 3 4 5 21.8 22.6 23.4 図1 電源 装置 温度計 図2 電源 装置 スイッチ 発泡ポリスチ レンのコップ 仙台地 一水100g ~電熱線X 温度計・ 電熱線 Y 電流計 スイッチ 温度計 電熱線 電圧計 電熱 X

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