学年

教科

質問の種類

化学 高校生

(4)では水の分質量は増加しないのですか?

平 117. 電池と電気分解 解答 (1)電極A:PbO2+4H++ SO-+2e__ PbSO4+2H2O → 電極D:2C1 → Cl2+2e- (2) 増加する, +0.48g (3) 9.7×10秒 (4) 減少する, -0.80g 解説 (1) 電極AとBは鉛蓄電池の正極または負極であり, 電極C とDは,塩化銅(II) CuCl2 水溶液の電解槽の陽極または陰極である。 電極Cに銅が析出したので、 電極Cでは次の変化がおこっている。 → Cu 電極C : Cu2+ したがって、電極Cは陰極であることがわかり 電極Dは陽極である。 電池の正極が接続された電極が陽極, 負極が接続された電極が陰極なの で,電極Aが鉛蓄電池の正極, 電極 Bが負極となる。 Am 電極A~Dの各変化は,次のように表される。 A: 正極 PbO2+4H++SO2e PbSO4+2H2O ●①,②式で生 B:負極 Pb+ SO- PbSO4+2e- C: 陰極 Cu2+ +2e- → Cu ③ D : 陽極 2CI→ Cl2+2e- ...④ PbSO4 はそのまま に付着するため、 質量はいずれも増加す (2) 電極Cに銅 Cu(モル質量 64g/mol) が 0.32g析出したので,この とき電解槽に流れた電子の物質量 [mol] は, ③式から,次のようになる。 0.32 g 64 g/mol ×2=0.010mol ②式から,鉛蓄電池の放電によって, 電極 B の Pb が PbSO4 に変化する ため, 2molの電子が流れると,その質量は SO4 (モル質量 96g/mol)の 1mol に相当する96g 増加する。 したがって, 0.010molの電子が流れた とき,電極Bの質量の増加分は,次のように求められる。 NHO E 96g 愛の2mol -×0.010mol=0.48g (3) 電気分解で流れた電子は 0.010mol なので,その電気量は,ファラ デー定数から, 9.65×104C/mol×0.010mol=9.65×102C である。流れ た電流が 0.10A なので, 電気分解を行った時間を [[s] とすると, t=9.65×10s 9.65×102C=0.10Axt[s] (4) 鉛蓄電池の放電の前後で, 電極 A,Bの質量変化から,溶液の質量 変化を考える (2) から, 放電の前後で電極 Bの質量は0.48g増加する。 また, ①式から,放電によって, 電極AのPbO2 が PbSO4 に変化するた め, 2molの電子が流れると,その質量はSO2 (モル質量 64g/mol) の 1mol に相当する64g 増加する。 したがって, 0.010mol の電子が流れた とき,電極Aの質量の増加分は,次のように求められる。 JmS.11 In00ASS 101x00) xA01.0 ②極板の質量増加分 液の質量減少分に相当 る。 64g_ ×0.010mol=0.32g 2 mol 放電後の鉛蓄電池の両極の質量増加分は 0.48g+0.32g = 0.80g となる ので,希硫酸の質量変化は0.80gの減少となる。 00-

解決済み 回答数: 1
化学 高校生

(2)では電極8は充電の式で質量が減少している、とあるのに(3)では質量が増加している、とあるのはなぜですか?? めちゃくちゃ混乱してます.....よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

東京理科大工 〈B方式) 42 2022 年度 化学 2 次の文章を読み、問(1)~(4)に答えなさい。 東京理科大工 〈B方式> (19点) スイッチ 計1 2022年度 化学 43 Zo Cu Zn 6 Cu Zn Cu ZnSO4 水溶液 水槽A CuSO4 水溶液 ZnSO4 水溶液 CusO4 ZnSO 水溶液 水溶液 CUSO 水溶産 水槽B 水槽C スイッチ2 PbSO4 PBSO Pb PbOz て, 電池または電解槽として働く水槽A~Fを、図1のように、スイッチ1およ びスイッチ2がいずれも開いた(回路につながっていない)状態で接続した。ここ で、水槽A. 水槽Bおよび水槽Cの隔壁には素焼き板を用い、 水槽 Dの電極7 および電極8にはそれぞれ、表面に硫酸鉛(II)が付着した鉛板および表面に硫酸 (Ⅱ)が付着した酸化鉛 (IV)板を用いた。 ① まずスイッチ2が開いた状態のまま、 スイッチを閉じ(回路につなぎ 23160 秒保持してからスイッチを開けた。 図2は、スイッチを閉じてから開 けるまでの時間と電流計1の値(絶対値) の関係である。 下線部①の操作後 スイッチ1が開いた状態のまま, スイッチ2を閉じ 9650 秒保持してからスイッチ2を開けたところ、 下線部② の操作を行う前と比較し ア は質量が増加し, イ は質量が減少した。 また, 下線部 ① と下線部②の操作を通して、 図1の装置全体から, 標準状態 (273 K, 1.013 × 10 Pa) に換算して, 合計 672mLの気体が発生した。 ただし, 下線部 ② の操作に おいて,水槽Fでは気体は発生しなかった。 下線部②の操作後, スイッチ1を閉じてしばらく保持したところ, 水槽 A, 水 槽Bおよび水槽Cの硫酸銅(II) 水溶液の色は、 下線部② の操作を行う前と比較 して薄くなった。 A 電流計2 8 電流計1の値 (絶対値)〔A〕 1.00 H2SO4 水溶液 水槽D 9 10 Pt Pt H2SO4 水溶液 水槽E Cu Ni NiSO 水溶液 水槽F 図1 時間 〔秒) 図2 15440 23160

解決済み 回答数: 1
化学 高校生

電池の仕組み・電気分解で生じる物質や反応式 これらは脳筋で覚えるしかないですか? 語呂合わせなどはありますか?

電池 (1) 2種類の金属を導線でつないで電解液に浸すと、イオン化傾向が大きい。 イオン化傾向が小さいほうの金属が「正・負極になって、電池ができる。 (2) 電池の正極では酸化還元反応が負極では(酸化還元反応が起こる。 (3)鉛蓄電池のように,充電によりくり返し使うことができる電池を 名称 電池式 カ〔ボルタ]電池 Zn|H2SO4aq | Cu + 5 [ダンエール] 電池 Zn|ZnSO4ag CuSOC 噴出 [鉛蓄電池 Pb|H2SO4ag | PbO2 + 右欄で、 →は放電時、 充電時の反応 [燃料電池 負極の反応 次電池)(蓄電池)という。 正極の反応 → 解 〕 #[C+コピー Cu ] Zn +[Zn + 2e'] '[ 24+ + 2e Hal 2n+2c- Pb + SO- e-7 PbO2 + 4H + + SO4 +2e ==[ PbS0q +2 ] = "[ 1504 +211201 H2/H3PO4ag(リン酸形) H2 □ 3 電気分解 イオン→単体 ・[2H+20-]O2+ [4FF+fe] 単体イオン (1) 陽極では(酸化・還元反応が陰極では{酸化・還元反応が起こる。 2H₂O 電池と電気分解では 2- (2)水溶液中では,酸化も還元も受けにくいイオンがある。 例 Na+, K+, A13 NO3, SO 水溶液中のイオン 9 WA [正極] 負極 (還元) (酸化) 電流 電源 反応 電極 極板 Pt, C, 陰極 イオン化傾向の小さな金属の 陽イオン (Ag+, Cu2+など) H+ (酸の水溶液) Ag++e [ウ〔Ag] 金属が Cu2+ +2e -I (Cu) 析出 電子 2H+ +2e → オ[H2] Cu, Ag イオン化傾向の大きい金属の 陽イオン (Na+, A13 + など) 2H2O+20[He+20H] (溶媒の水分子が還元される) H2 が 発生 2CI *[el+20- ハロゲン CIIなどのハロゲン化物イオン 陽極 陰極 2I¯ Pt,CH (塩基の水溶液) 40H · I₂+ 2e- (2001407 〕 が生成 (酸化) 電解液 (還元) 陽極 NOSOなどの多原子イオン 2H2O- コ〔12+4+4e-] (溶媒の水分子が酸化される) O2が 発生 He |CI-OHNO SOなど Cu ・サ[ Cutzer (hp) 電極 Cu, Ag の陰イオン Ag -3( Agt + e- 〕が溶解 (3) アルミニウムのようなイオン化傾向の大きい金属単体は解] で製造される。 4 電気分解と電気量 Q=itQF×電子の物質量 (1) i[A] の電流が[s] 間流れたときの電気量 Q[C] は, Q=[it] (1C=1A×1s=1A・s) 当たりの電気量の絶対値をフラン字数 5-065X 10°C/mol 言

解決済み 回答数: 1