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化学 高校生

鉛蓄電池 電気分解 1から5では白金や銅を使っているのに 6から急に鉛がでてくるのですが その理由について教えてもらいたいです お願いしますm(_ _)m

4図のような装置で, 一定の直流電流を流して電気分解を新 鉛蓄電池 うと,極板Dの質量が0.64g増加した。次の問いに答えよ。 (ただし,原子量はH=1.0, O=16, S=32, Cu=64, ファ A B C D ラデー定数F=96500 C/mol) Pt Pt Cu Cu (1)極板AとDで起こる反応をイオン反応式で示せ。 NaOH aq CUSO4 aq 電解槽II (2)(1)の2つの式の 子の A:40H - 2H,O + O2 + 4e 電解槽I D:Cu* + 2e" → Cu Cu の析出 と、 (2) 極板Aで発生する気体の物質量は何 mol か。 析出した Cu は 0.64 g=64g/mol3D0.010 mol A:40H → 2H。O + O。 + 4e 2 =0.0050 mol 4 5.0×10°mol よって, 極板Aで発生する気体O。 は 0.010 mol×- B:2Cu°* + 4e- → 2Cu =5.0×10°mol (3) 極板Aで発生する気体の質量は極板Bで発生する気体の質量の何倍か。 極板Bでは2H,O + 2e~→H2+ 20H~ なので, 物質量比は よって、 Cu:O2=2:1 ちなみに、 Cu:e=1:2 極板 A(O。):極板B(Hg) =D2:4=1:2 よって、質量比は 32×1:2.0×2=32:4.0=8.0:1.0 8.0倍 (4) 極板Cの変化量は何gか。 (4)質量だけでなく。 増加か減少かを必ず 明記すること。 極板C:Cu → Cu?* + 2e 直列なので極板Cと極板DのCu変化量は同量である。 0.64g減少 (5) 流れた電気量は何Cか。 流れた電子は 0.010 mol×2=0.020 mol よって求める電気量は 96500 C/mol×0.020 mol=1930 C 1.9×10°℃ (6)鉛蓄電池の負極の質量は何g増加したか。 鉛蓄電池の負極: Pb + SO,- PBSO。 + 2e よって電子0.020molが流れたとき, PBSO』 は 0.010 mol生成する。 純増加分は何gか? SO。=32+16×4 =96 g/mol ただし, Pb→ P6SO。 なので, 純増加分は SO。 の分。 96 g/mol×0.010mol=0.96g 0.96g

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化学 高校生

化学の酸化還元の入試問題です。 わかるところだけでもいいので教えてください。

く酸化·還元> 次の文章を読んで問い(問 1~間 10)に答えよ。 鉛畜電池は(a)充電と放電を繰り返して行える重要な電池で自動車などに使われている。鉛蓄電池の正 極は酸化鉛,負極はイである。放電後の正極中に含まれる酸化鉛の成分量を調べてみよう。最初に、 (b) 6.7 g/Lのシュウ酸ナトリウム(COONA)2水溶液を調製し標準溶液とした。放電後の正極1.00 gと シュウ酸ナトリウム標準溶液 60.0mLを反応に十分な量の希硫酸に溶解した。希硫酸は十分な量の水素 イオンを供給するものとする。(c)シュウ酸ナトリウムは正極中の全ての酸化鉛を還元した。この反応時 に、シュウ酸ナトリウムはシュウ酸となり酸化され、最終的に ロ ウ酸1分子は2つの電子を酸化鉛に与える。 と ハになる。このとき、シュ 過剰にシュウ酸ナトリウムを入れているので正極を還元した後の溶液には未反応シュウ酸が残ってい る。これを(d)過マンカン酸カリウム水溶液で滴定したところ、15.0mLの過マンガン酸カリウム水溶液 を加えたところで、過マンガン酸力カリウムの色が消えなくなり当量点に達した。正極中の酸化鈴の還元 に関与しなかったシュウ酸ナトリウムの量が分かると、元の 60.0mLのシュウ酸ナトリウム水溶液の内、 正極中の酸化鉛を還元したシュウ酸ナトリウムの量が計算でき、さらに酸化鉛の量を求めることができ る。満定に用いた過マンガン酸カリウム水溶液の濃度を決めるため、(e)シュウ酸ナトリウム標準溶液 40.0mLに十分な量の希硫酸を加え、過マンガン酸カリウム水溶液で滴定したところ、50.0mLで当量 点に達した。ここで、酸化鉛以外の正極中の物質は滴定に全く影響を与えないものとする。 間1. 下線部(a) とは異なり放電だけしかできない電池を一般に何と呼ぶか。 問 2.| イの中に当てはまる物質名を書け。 問3. 下線部(b)のシュウ酸ナトリウム標準溶液の濃濃度を mol/L で表せ。 間 4. 下線部(c)の酸化鉛の還元反応が次に示してある。 反応式を完成させよ。ただし、電子はe-で表すこととする。 「内に化学式またはイオン式を書き込み、 PbO2 + b d a C 間 5. 」とハを化学式またはイオン式で表せ。ただし、係数は省いて答えよ。 ロ 間 6. 下線部(d)の過マンガン酸カリウムのカリウム原子、マンガン原子,酸素原子の酸化数を答えよ。正 負の符号も書くこと。 問7.下線部(e)の反応のとき、過マンガン酸イオンは還元される。そのイオン反応式は、 MnO4 + |ヘ|+|ト ニ ホ e → と表される。 = |と ホを数字で、 」とト」を化学式またはイオン式で答えよ。 へ 問8.滴定に用いた過マンガン酸カリウム水溶液の濃度を mol/L で表せ。有効数字2桁で答えよ。 問9.放電後の正極に含まれる酸化鉛を還元したシュウ酸ナトリウム水溶液は最初に加えた 60.0mLの 内、何 mLに相当するか。有効数字2桁で答えよ6 問 10.放電後の正極中に含まれていた酸化鉛の質量は何gか。有効数字2桁で答えよ。

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