学年

質問の種類

化学 高校生

1番最後の問題教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

〔注意〕 必要があれば, 次の値を用いよ。 原子量: H=1.0, 12, 16, K=39, Zn=65 気体定数=8.31 × 10' Pa・L/ (mol・K) ファラデー定数 : 9.65 × 10C/mol √2=1.41.√3=1.73, logio2=0.301, logio3=0.477 次の先生と生徒の会話を読み, 以下の各問に答えよ。 1 (F- ア CP 個 先生 亜鉛、カドミウムおよびa) 水銀は12族に属するア元素の金属で,これらの原子は の価電子をもちます。 これらの元素の性質と社会への影響について考えてみましょう。 水銀やカドミウム の単体とその化合物には, 毒性を示すものが多いです。 アセチレンを原料としてビニル樹脂を製造するた めに用いられていた触媒の水銀がメチル化して有機水銀となり、川や海に排出されたことが水俣病の原因 ( とされています。 生徒 水銀は常温で液体という特異な性質をもち,体温計や血圧計に使われているけれど,使用は減ってき ていると聞きました。 確か, カドミウムも別の公害病と関係していましたよね。 先生そうですね。 食品や水からの b) カドミウムの摂取が、イタイイタイ病の原因とされています。 一方, 同じ12族の亜鉛は、人の健康を維持するために不可欠な必須微量元素の一つで、体内で200種を超える 酵素の機能に重要な役割を果たしています。 また, 亜鉛粉末を空気中で燃焼させるとできるc) 酸化亜鉛 は水には溶解しませんが,酸と塩基の水溶液のいずれにも溶けるウ酸化物であると授業で取り扱いま したね。 生徒 亜鉛イオンを含む水溶液に少量の塩基を加えてできる水酸化亜鉛もウ水酸化物でしたよね。白色 ゲル状の水酸化亜鉛にアンモニア水を過剰に加えるとエ色のd)錯イオンとなって溶解することを学 びました。 亜鉛は他には,どのようなものに使われているのですか。 先生 亜鉛は,マンガン乾電池,酸化銀電池,e)空気亜鉛電池などの負極活物質としても利用されていま す。 同じ族の元素でも,その性質は大きく異なるということですね。 生徒 化学はいろいろなところに影響を与えているんですね。私も, 化学と社会や環境との関わりについて 熊本大学でしっかり勉強します! (問1) 文中のア~エに,適切な数字や語句を記せ。 (問2) 下線部 a) について, 水銀をイオン化して溶かすことのできる液体をすべて選び, 番号で答えよ。 ① 希塩酸 ② 希硫酸 ③濃硝酸 ④ 熱濃硫酸 ⑤ 熱水 (問3) 下線部b) のカドミウムとリン酸との化合物であるリン酸カドミウムは,白色結晶の水に難溶性の 塩である。リン酸カドミウム Cds (PO4) 2 の純水に対する溶解度積を Ksp, 飽和水溶液中のカドミウムイオ ンの濃度をc (mol/L) とするとき, Ksp について, 導出過程を示してcの関係式で表せ。 (4) 下線部c) の酸化亜鉛の塩酸と水酸化ナトリウム水溶液との反応式をそれぞれ示せ。 (問5) 下線部 d)の錯イオンの名称と形をそれぞれ示せ。 (問6) 下線部e) のボタン型電池として利用される空気亜鉛電池は,水酸化カリウム水溶液を電解質とし て用いている。 負極では以下の電子 e-を含むイオン反応式のように亜鉛が酸化されて酸化亜鉛が生成し, 一方, 正極では, 酸素が還元されている。 空気亜鉛電池 Zn | KOHaq | O2 + 全反応 2Zn+ Oz →2ZnO 負極 Zn + 2OH→ ZnO + H2O + 2e- (ア) 正極での反応を電子e を含むイオン反応式で示せ。 (イ) 空気亜鉛電池を用い, 0.40mAの一定電流で放電を続けると, 空気亜鉛電池の質量が3.2mg増加し た。 このときの放電時間は何秒か求めよ。

回答募集中 回答数: 0
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