Question

マロン

これがよくわかりません。
特に、解説の全体で電子が何mol流れるかがそれぞれ書いてあるところが、どうしてその値になるかわかりません。お願いします🙇

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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
化学
12/4
放電
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。
れの電池の放電反応において、反応物の結果が1kg消費されるときに流れて
電気量のを比較する。これらの電池を、の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、反応に関与
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。
アルカリマンガン乾電池
9
2 MnO2 + Zn + 2H2O
2 MnO (OH) + Zn (OH)2 (2)
空気亜鉛電池
O2 + 2Zn
←
2 ZnO
(3)
リチウム電池
Li + MnO2
LiMnO2
(4)
0
表 1 電池の反応に関与する物質の式量
物質
式量
物質
式量
MnO2
87
O2
32
32
Zn
65
ZnO
81
H2O
18
Li
6.9
MnO (OH)
88
LiMnO2
94
Zn(OH)2
99
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
① 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
③
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
⑥
リチウム電池 > 空気亜鉛電池 >
アルカリマンガン乾電池
-36-
(2108-36)

問3 アルカリマンガン乾電池では、 2 より 2 mol の MnO, mo] Zn 2 mol の HO」が
消費されるときに 「2 mol の電子」が流れる。 同様に、空気亜鉛電池およびリチウム電池では、
それぞれ式(3),(4)より、1mol の0.2mol の Zn が消費されるときに 「4 mol の電子」
1mol の Li.1mol の MnO」が消費されるときに「1mol の電子」が流れる。よって、反応物
の消費量(g) と流れる電子の物質量(mol) の関係は、それぞれ次の通りである。
アルカリマンガン乾電池
2 mol×87g/mol1mol × 65g/mol2 mol × 18g/mol=275g…電子2mgl
空気亜鉛電池
1mol × 32g/mol2mol×65g/mol-162g
リチウム電池
電了mol
1 mol x 6.9 g/mol +1 mol x 87 g/mol -93.9 g
電子mol
よって、ファラデー定数をF(C/mol) とおくと、各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電気量の大小関係は次の通りである。
4mol×FCC/mol)
1mol × FCC/mol)
2molxFCC/mol)
0.162kg
0.0939 kg
0.275 kg
空気亜鉛電池
リチウム電池
ンガン電池
以上より、が正解である。
(答)

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

元になる半反応式が分からないと理解するのはきついかも。
(2)はMnが+4→+3が分からないと難しいかも。

(2)式から、Mn1mol→MnO(OH)1mol。係数が2だから2e-。
(3)式から、O2が反応するとき4e-は、超重要半反応式から。
(4)式から、Li→Li+ e-から+e🙇