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化学 高校生

(3)正極活動質がCuではなくCuSO₄になるのはなぜですか?

: 1 ダニエル電池 右図のダニエル電池について,次の各問いに答えよ。 (1) 各極板で起こる化学変化をイオン反応式で表せ。 (2) 電流の向きは,図中のa,bのどちらか。 (4) Zn と ZnSO4水溶液の代わりに, Ni と NiSO4水溶液を (3) 正極活物質および負極活物質は何か。 化学式で答えよ。 用いた場合,起電力はどうなるか。 (ア) 大きくなる (イ) 変わらない (ウ) 小さくなる 解答 (1)正極:Cu²+ + 2e- (2) b : (3) 正極活物質 電池において電子e-を受け取る物質(酸化剤) → CuSO4 説 (1) (2) イオン化傾向の大きい金属が電子 e‐ を放出して溶け、負極になる。 負極活物質 : 電池において電子e を与える物質 (還元剤) Zn (4) イオン化傾向は, Zn> Ni > Cuである。 Ni と Cu の方が, Zn と Cuよりもイオン化傾向 の差が小さい。 起電力は小さい。 (3) 正極活物質 : CuSO4 負極活物質:Zn Cu 負極: Zn→Zn²+ + 2e- (4) (ウ) 解説 鉛蓄電池の構成 (-) Pb | H2SO4aq | PbO2(+) 放電における各極での変化は,次の通りである。 負極 Pb + SO4²- → PbSO4 +2e¯ 正極 PbO2+4H + + SO4- + 2e- Zn 電池の起電力は、2種類の金属のイオン 化傾向の差が大きいほど大きくなる。 例題2 鉛蓄電池 次の文章中の ( に適する語句を入れよ。 鉛蓄電池は,負極に(ア),正極に(イ),電解質水溶液として(ウ) を用いたものである。 放電すると、負極, 正極ともに(エ)が生成して,質量 が(オ)する。また,電解質水溶液の濃度は(カ)する。鉛蓄電池を充電す るとき,電池の負極を外部電源の(キ)極に,正極を外部電源の(ク)極に 接続して電流を流す。このように放電後、充電が可能な電池を(ケ)という。 ZnSO4aq CuSO.aq (i)+(ji)より両極の変化を一つにまとめると, ...(i) 素焼き板 PbSO4 +2H2O (ii) Pb PbO2 極板の変化 ->> ->> 9 質量 PbSO4 増加 PbSO4 増加 する。

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理科 中学生

中学理科 の問題です。 (2)がよく分かりません。 わかる方がいらっしゃったら教えていただきたいです。

5 次のの中の文は、燃料電池自動車の燃料である水素の製造方法について。 授業で丁先生 (静岡) が示した資料の一部である。 これについて、 下の問いに答えなさい。 「究極のエコカー」とよばれている燃料電池自動車は、水素を燃料にして空気中の酸素と反応さ せ. 水の電気分解と逆の反応によって電気をつくり, モーターを回転させて走ります。 排出され るのは水だけです。 1 しかし、燃料である水素は,現在のところ, おもに② 化石燃料のメタンから製造され, その際, 二酸化炭素が排出されるので, 「究極のエコカー」とは言えないという考え方もあります。 そこで,再生可能なエネルギー (自然エネルギー) を活用した水素の製造方法が研究されており, サトウキビなどの植 風力や太陽光のエネルギーで水の電気分解を行って水素を製造する方法や, ③3 物に由来するバイオマスから得たアルコールやメタンで水素を製造する方法も考えられています。 図は,下線部①の実験を行うことができる装置の模式図である。 気体 P この装置の電極 A, Bにつないだ手回し発電機を同じ向きに回し, 水酸化ナトリウムを溶かした水を電気分解したところ, 気体P が1m² 気体 Qが2cm 集まった。 (1) 下線部①の化学変化を化学反応式で書け。 また, 気体Pは 何か。その気体の名称を書け。 (2) 一般に, 下線部 ② のように水素を製造する際, 二酸化炭素が排 出されるため, 大気中の二酸化炭素が増加する。 一方, 下線部 ③ の方法では, 大気中の二酸化炭素は新たに増加しないと考えることができる。 下線部 ③ の方法にお いて 大気中の二酸化炭素が新たに増加しないと考えることができる理由を, 「光合成」, 「二酸化 炭素」という語を用いて, 簡単に書け。 電極 A 気体Q 水酸化ナトリウム を溶かした水 電極B 手回し 発電機

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化学 高校生

【化学】電池の基本問題です 丸で囲った部分について ×2をする理由を教えて欲しいです!

6 電池と電気分解 図のような装置で, 一定の直流電流を流して 電気分解を行うと、極板D の質量が0.64g増加した。 次の問 いに答えよ。 (H=1.0, 0=16,S=32, Cu=64, ファラデー 定数 F = 9.65 × 10 C/mol) (1) 極板AとDで起こる反応をイオン反応式で示せ。 A : 40H→O2+2H2O+4¯ D:Cu²+ +2e- → Cu Cuの析出 (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 0.64g÷64g/mol=0.010 mol よって極板Aで発生する気体は, 1 0.010 molx- =0.0050 mol=5.0×10-3 mol 2 よって質量の比は,32×1:2×2=32:4=8:1 HI (4) 極板 C の質量は何g減少したか。 極板 C: Cu →Cu2+ +2e- 5.0×10-3 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の反応は2H2O +2e-→H2 +2OH なので,物質量の比は, 極板 A (O2) 極板 B(H2) =1:2 直列なので極板Cと極板DのCu 変化量は同量である。 H. A (6)鉛の B Pt Pt NaOH aq 電解槽 I 8倍 0.64g減少 (5) 流れた電気量は何Cか。 流れた電子は, 0.010mol×2=0.020 mol よって求める電気量は, 9.65×104C/mol×0.020mol=1930 C 1.9×103C 鉛蓄電池 C D よって Cu Cul CuSO4 aq 電解槽 ⅡI (2) (1) の2つの式 の電子の数をそろえ ると, A : 40H 2H2O+O2+4e D: 2Cu²+ +4e¯ →2Cu Cu:O2=2:1 ちなみに Cue = 1:2 (4) 質量だけでなく, 増加か減少かを必ず 明記すること。

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理科 中学生

(3)の答えがえになる理由を教えてください!

字型磁石 回転したときコイルはど 次のアに続けて, イ~ 号で答えなさい。 I BO 電源装置 a a でコイルを押して回転 線 検流計 伝させたときに,検流 確認できた。 このと の中の」 という語句に <鳥取県 > クの板, 導線, 方位 うな装置を作り, そ 琉がつくる磁界を調 では東を指し, 図2 透明なプラス チックの板 B|| 方位磁針 沿って点Aへゆっ 時計回りに回っ を指す ウ. 東 一線に沿って点B 磁針のN極は, 点Cで反転して 11 次に令子さんは, 図3のような装置を 作り, 電磁石と磁石 が相互におよぼすカ の関係を調べた。こ の装置を使って図4 の矢印の向きに電流 を流し、電磁石の右側から 磁石のN極を近づけて固定 すると、電磁石は左に移動 し図4の位置で静止した。 (2) 図4の電流の向きと磁 石のN極の位置を変えず に、電磁石の位置が図4 よりも左側にくるように するには、電流の大きさを ① (ア. 小さく イ. 大きく) 図3 磁石 木の棒 するとよい。 または、 別の磁石を用意して, 電磁石の 左側に② (ア.S極イ.N極) を近づけるとよい。 )の中からそれぞれ最も適当なものを 一つずつ選び,記号で答えなさい。 ① ② の 乾電池 導線の 回転方向 (staro) 令子さんは、エナメル線を8の字形に巻いた導線を用 いて,図5のような装置を作った。8の字部分の両側に 磁石を置いて,電流を流したところ、導線は矢印の向き に回転し続けた。 図5 両端のエナメルを けずり取り 8の字 形にした導線 ア. X側:N極 イ. X側:S極 ウ. X側:N極 工. X側: S極 図4 電磁石 鉄心 電磁石 木の棒 あ Aras み合わせとして最も適当なものを、次のア~エから一 つ選び, 記号で答えなさい。 Y側: S極 Y側:N極 Y側:N極 Y側: S極 磁石 「図5の2つの磁石, それぞれのX側,Y側の極の組 <熊本県 電流と磁界の関係について調べるために、次の実 を行った。 (1)~(3)の問いに答えなさい。

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