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物理 高校生

この問題の(2)のオとカの答えがどうして−Eになるのか分からないです。画像に解説を載せたのですが、青色で印をつけたところまでは理解しているつもりです。 解説お願いします

図 1,2のような, スイッチ, 電池, 抵抗, ダイオード, コンデンサーからなる回路があ る。 以下の条件のとき, 点bを基準とした点 a の電位 Va [V] を答えよ。 なお,すべての電 池は起電力 E[V], 内部抵抗 0Ωであり,すべ ての抵抗の電気抵抗は等しい。 すべてのダイ オードは, 整流作用のみを有し, 順方向の電 圧の場合は電気抵抗が非常に小さく 0Ω とみ なすことができ, 逆方向の電圧の場合は電流 がまったく流れないものとする。 図 1, 図2 のいずれの場合も, 初めにスイッチは開いて おり, コンデンサーには電荷が蓄えられてい ない。以下の文中の を埋めよ。 (1) 図1の回路で, スイッチを閉じ, 十分時 間が経過した。 このとき Va は ア [V]で ・E[V] FE[V] HE O a b 図1 HH a b 図2 ある。次にスイッチを開いた。 直後のVa はイ [V] である。 その後,十分時間が経 過した。 このとき Vaはウ [V] である。 (2) 図2の回路で,スイッチを閉じ、 十分時間が経過した。 このとき V2 は エ [V]で ある。次にスイッチを開いた。 直後のVaはオ [V] である。 その後, 十分時間が経 過した。 このとき Vaはカ [V] である。

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理科 中学生

中学理科のダニエル電池の仕組みで質問です。 硫酸亜鉛水溶液と硫酸銅水溶液を使用していますが、 なぜどちらも硫酸亜鉛水溶液、 またはどちらも硫酸銅水溶液ではいけないのでしょうか? 理科が苦手なので、わかりやすく教えていただけると助かります、、、 ご回答よろしくお願いします*_ _)

【ダニエル電池のしくみ 】 極 +極 ど 2+ 2+ 亜鉛 2- 子 銅 的だったので 2 2+ (So 4 2+ Cu ②net Soy 2- 2 硫酸亜鉛水溶液 -&tovar 2- 2- 硫酸銅水溶液 ① 亜鉛板の表面では亜鉛が水溶液中に亜鉛イオン としてとけだしていく。 2+ Zn → Zn + 2e- ② 亜鉛から放出された電子が銅板へ行動する(電流が生じる) ③ 銅板の表面では水溶液中の銅イオンが電子を受け 取って銅となり、銅板に付着する Cu 2+ +2e ★セロハン膜を通して、 硫酸亜鉛水溶液側から亜鉛イオンが硫酸銅水溶液側 へ移動し、硫酸銅水溶液側から硫酸イオンが硫酸亜鉛水溶液側へ移動する。 →電流が流れると、硫酸亜鉛水溶液の濃度は少しずつ(小さく大きく)な る。また、硫酸銅水溶液の濃度は少しずつ(小さく大きく)なっていく ため、硫酸銅水溶液の青色が濃く・うすくなっていく。 銅付に減少 ④ 長時間使用すると、 亜鉛板の表面に銅が付着して、 電流が流れなくなってし A ふ 16 まう。

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理科 中学生

間違えたところの解説をお願いします🙏

→ヒント (2) 亜鉛板の表面では、亜鉛 原子が電子を失い、 亜鉛イ オンになります。 一方、銅 板の表面では、 銅イオンが 電子を受けとり、銅原子に なります。 1 いろいろな電池 次の の中は、電池について先生と彩さんが交わした会話の一 (1) a 化学 る。 あとの問いに答えなさい。 6 電気 彩さん: 電池は、私たちの生活に欠かせませんよね。 先生:ええ。 近年は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池など、 (2)① 亜鉛板 じゅうでん 充電してくり返し使える電池も多く使われるようになりました。 彩さん: どの電池も、 ダニエル電池と同じように、 物質がもつ( エネルギーを(b)エネルギーに変えているのですか。 先生:はい。使われる物質は電池によってちがいますが、 化学変化に ②亜鉛板 減る 銅板増える ◎硫酸銅水溶液 a) 硫酸銅水溶液 銅板 セロハン プラス マイナス でん し 本 よって一極で生じた電子が、 回路を通って+極に移動して別の 化学変化を起こすというのは、どの電池でも同じなんですよ。 (1)会話文中の( )にあてはまる言葉をそれぞれ書きなさい。 (2) 右の図は、下線部の電池を使って光電池用モ 光電池用モーター 導線 成 ーターを回しているようすである。 単元1 チェック ドリル 亜鉛板 硫酸亜鉛水溶液 えん ① +極は、亜鉛板と銅板のどちらですか。 ② 電流を流し続けると、 亜鉛板と銅板の質量 はそれぞれどうなりますか。 ③ 電流を流すにつれて濃くなっていくのは、

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化学 高校生

(4) 水が増加している分は足さなくて大丈夫なんですか?

[A]xt[s]の SC=A'sと判 る。 中では、次の変 っている。 →HCIO+HC C/mol である。 304.電池と電気分解 解答 (1) 電極A PbO2+4H++ SO² +2e- 電極D:2CI Cl2+2e- → PbSO +2H2O (2) 増加する。 +0.48g (3) 9.7×10秒 (4) 減少する, -0.80g 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。 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。 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 電極C:Cu2+ +2e- Cu 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。 電極A~Dの各変化は,次のように表される。 A: 正極 PbO2+4H++SO2 +2e B:負極 Pb+ SO- C: 陰極 Cu2++2e- D : 陽極2CI→ Cl2+2 PbSO4+2H2O ... PbSO4+2e- Cu ⑧HO (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。 0.32gx2=0.010mol 64 g/mol 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。 96 g -×0.010mol=0.48g 2 mol (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=9.65×10°C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 f[s] とすると, 9.65×102C=0.10Axt[s] t=9.65×10s (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 PbO 2 が PbSO』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。 64g 2 mol -×0.010mol=0.32g 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。 ① ① ② 式で生じた PbSO はそのまま電 に付着するため、 極板の 質量はいずれも増加する ②極板の質量増加分 液の質量減少分に相 る。

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