Question

あいすもん

こちらの問題なのですが、
(3)の、解説にある、「タンクを減圧する」
理由がいまいちよく分かりません。
塩素がはっせいしてばんばん電解槽に入れていった方が良さそうなのですが、
なんでわざわざ減圧するのでしょう。
また、どうしてポンプBじゃやいとダメなのですか？

よろしくお願いします！

[26] 電力を貯蔵するために研
究開発された電池の1つに亜鉛-
塩素電池がある。この電池の放電
および充電における反応は次式と
なる。
Zn + Cla = ZnCl。
ポンプA
亜鉛極
-炭素極
塩化亜鉛水溶液
塩素水和物
電解液槽
タンク
極板には亜鉛と多孔質の炭素電
極が使われている。 電解液槽には
塩化亜鉛水溶液を貯蔵し, 塩素を
水和物としてタンクに貯蔵している。 放電時には, 亜鉛極では亜鉛はイオンとして溶出
し、炭素電極では吸着している塩素が塩化物イオンになる。 充電時には亜鉛極では亜鉛
の析出が起こり, 炭素極では塩素が発生する。 発生した塩素はポンプAでタンクへへ送ら
れる。塩素を水和物として固定するために, タンク内を5℃に冷やしておく。
(1))充電時の(ア)亜鉛極, (イ)炭素極での反応をそれぞれ電子 e" を含む反応式で示せ。
(2充電により塩素が1.0mol 発生した。 このとき電池に蓄えられた電気量は何 C か。
内ァラデー定数F=9.65×10'C/mol
★3)亜鉛-塩素電池の放電を行うときは, タンクをどのようにすればよいか。 その理由
も含めて説明せよ。
亜鉛-塩素電池を放電させると, 電子 2.0mol に相当する電気量が発生した。 このと
(ムきの塩化亜鉛の濃度は何 mol/Lか。 放電前の電解液には 1.0mol/L塩化亜鉛水溶液が
2.0L入っており, 放電による電解液の体積変化は無視できる。
ポンプB
亜鉛- 塩素電池
(東京医科歯科大)

2
2
2
平均酸化数:
50-(- ×P=0.314F(C)
2.8
5.0
2.8
p.183 [26]
(2) 1.9×10°C
(1)(ア) Zn'*+ 2e → Zn
(3) 発生する塩素の溶解度を下けげ、塩素水和物を分解するために, タンク内の温度を上げる。 また, 発生
する塩素を正極の炭素電極に定常的に送り込むために、ポンプBを調節しタンク内の圧力を下げる。
(4) 1.5mol/L
(イ) 2C
Cl』 + 2e
ト
(解説)
(1)(-)Zn|ZnClzaq| Cl:(+)
2Cに
正極:Cl + 2e
負極:Zn 一 Zn°* + 2e
正極(陽極):2CI
負極(陰極):Zn* + 2e-
放電時
Zn + Cl。
ZnCl:
Cle + 2e
ト
充電時
| ZnCl。
Zn
Zn + Clz…ZnClzの電気分解に相当
(2) Cla1.0 mol の発生にe"2,0mol が移動
; 9.65×10*×2.0=1.93×10°C
e-2.0 mol の放電で ZnCl: 1.0 mol が生成, よって, ZnCl:の濃度は、
1.0×2.0+1.0
=1.5 mol/L
2.0