Question

ともよ

共テ2024化学
問3の電気量の比較の際回答はどこの部分の酸化数の変化でe-の量を決めているのでしょうか。

O2+2Zn→2ZnOで
2molだと思ったら4molなどいまいちe-がいくら出ているか理解できません。

G
10 年 本 ASOS
問3 アルカリマンガン乾電池, 空気亜鉛電池 (空気電池), リチウム電池の
れの電池の放電反応において,反応物の総量が1kg 消費されるときに流れる
における電池全体での反応はそれぞれ式(2)~(4)で表されるものとする。それぞ
(1) 電気量 Qを比較する。 これらの電池を Qの大きい順に並べたものはどれ
か。 最も適当なものを,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし反応に関
する物質の式量 (原子量 分子量を含む)は表1に示す値とする。9
JUST J
アルカリマンガン乾電池
8
2 MnO2 + Zn +2H2O → 2MnO (OH) + Zn (OH)2 (2)
空気亜鉛電池 O2 + 2Zn
2 ZnO (3)
Li + MnO2 LiMnO2
内閣審
(4)
問
1 電池の反応に関与する物質の式量
HNO (問)式量
物質
式量
O2
32
87
MnO2
ZnO
81
65
Zn
Li
6.9
H2O
18
MnO (OH)
88
LiMnO2 NO)
94
Zn(OH)2
99
①②
反応物の総量が1kg 消費されるときに流れる電気量Qの大きい順
アルカリマンガン乾電池 > 空気亜鉛電池
リチウム電池
② アルカリマンガン乾電池 > リチウム電池 > 空気亜鉛電池
空気亜鉛電池 > アルカリマンガン乾電池 > リチウム電池
④
空気亜鉛電池 >
リチウム電池 > アルカリマンガン乾電池
⑤
リチウム電池 >
アルカリマンガン乾電池 > 空気亜鉛電池
リチウム電池 > 空気亜鉛電池 > アルカリマンガン乾電池

0001 381lom 0.1 xlor 81::
ant8lem0.1xlor\81: 8
問3 電池
水
反応物の総量が1kg 消費されるときに流れる電気量 Q を比較するには,
反応物の総量が1kg 消費される。
流れる電子の物質量(mol)
固体か
反応物の質量(g)
marigo
を比較すればよい。 流れるe の物質量は, 電池全体での反応における酸化数の変
-190-

化に着目して判断することができる。
U MA
アルカリマンガン乾電池の放電反応では,次のように酸化数が変化する。
2MnO + Zn + 2H2O 2MnO (OH) + Zn (OH)2周平
す
2
(2)
よって、 酸化マンガン (Ⅳ) MnO 2 2 mol と亜鉛 Zn 1 mol および水H2O2mol が
反応するとき、 2mol の e が流れる。 したがって, 反応物 (87g/mol ×2mol +65
g/molx1mol+18g/mol×2mol=) 275g当たり, 2mol の e が流れることにな
反応物の質量(g)
流れるe の物質量(mol)
2 mol
1 mol
275 g
137.5 g H
(0-0)
空気亜鉛電池の放電反応では,次のように酸化数が変化する。
→2ZnO
Oz + 22n
+2-2
(3)
0
よって、酸素 O21mol と
と Zn 2 mol が反応するとき,4
4molのeが流れる。した
流れるeの物質量(mol)
4 mol
OH反応物の質量(g)
162 g
0
1mol
40.5 g
の
がって,反応物 (32g/mol×1mol+65g/mol×2mol=) 162g 当たり 4molのe_
が流れることになり,
HA
リチウム電池の放電反応では,次のように酸化数が変化する。ある電
吉内層イオンはナトリウムイオ (3)
Li + MnO2
No O素+4 H
Li MnO2
よって、 リチウム Lilmol と MnO2 1 mol が反応するとき, 1molのeが流れ
る。 したがって,反応物 (6.9g/mol×1mol +87g/mol×1mol=) 93.9g当たり,1
molのeが流れることになり,
1mol
流れるeの物質量(mol)
正反応物の質量(g)
らず。イオンの数と陰イオン
1mol
HOd
93.9 gom 0S00 A] No 0800-[AH]
>
1 mol > 1 mol
なので,Qの大きい順に並べると、で
137.5 g
40.5g 93.9g
となる。
空気亜鉛電池>リチウム電池 アルカリマンガン乾電池切ってHが中和さ
988THHA 中和が
「A」が増加する。
なお、それぞれの電池の各電極では,次の反応が起こっている。
アルカリマンガン乾電池
HAQID
正極 2MnO2 + 2H2O + 2e "- 2MnO (OH) + 20H¯
負極 Zn + 2OH→ Zn (OH)2 + 2eしてA"に変化する
よって、
空気亜鉛電池
〔は 1.0×10m molで変化しないが、
正極 O2 +2H2O + 46 40H加していくので
す
負極 2Zn + 40H → 2ZnO +2H2O + 4e
リチウム電池
正極 MnO2 + Li+ + e → LiMnO2
<-191->

電池

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

画像参照

ともよ

回答ありがとうございます。
その文より上の回答部分からでは求めることは不可能なのでしょうか。

🍇こつぶ🐡

その文より上の回答部分からでは求めることは不可能なのでしょうか。
＞e-を含む半反応式でなく、化学反応式になっているから、その化学反応式中の元素の酸化数と係数比により求める。例えば、
O2+2Zn➡️2ZnOなら、O(0➡️-2)❌2＝(0➡️-4)より-4、Zn(0➡️+2)から+2。と求まりますが、半反応式を書かなくても解けますが、半反応式から与えられている化学反応式が半反応式から作られ、それらがe-何molと反応するかを上のように計算できれば全ての半反応式を書かなくても解けます。

よくある半反応式で、e-が何mol動くか理解していれば、半反応式まで書かなくてもわかります🙇

🍇こつぶ🐡

O2+2Zn→2ZnOで
2molだと思ったら4molなどいまいちe-がいくら出ているか理解できません。
＞二つの半反応式でe-の係数を消去して化学反応式ができているから、その半反応式のe-係数由来です🙇

ともよ

ありがとうございます🙏