Question

たまごかけごはん

（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

〉(2) 電極 8の質量は, 下線部①の操作によってどのように変化したか、変化量
[g] を求めなさい。 ただし, 電極 8 の質量は, 下線部①の操作において水槽 D
に流れた電流による酸化還元反応によってのみ変化したものとする。 また、下
線部①の操作において,水の電気分解は生じていないものとする。
解答は, 有効数字が2ケタとなるように3ケタ目を四捨五入し,次の形式で
解答用マークシートにマークしなさい。 質量が増加した場合は,符号pは
+,質量が減少した場合は, 符号 p はーをマークしなさい。 指数cがゼロの
場合は, 符号 q は +をマークしなさい。
q C
P
a
b
x 10
〔g〕
正負の符号 小数点
正負の符号
X (3) 文中の ア
イ
にあてはまる電極として正しいものをⅡ欄か
らすべて選びなさい。 ただし, 電極に気体は付着しないものとする。
解答は,選択した番号をすべて足した合計の数として
イ
ア
それぞれ,解答用マークシートにマークしなさい。合計の数が2ヶ
タの場合は,百の位は0をマークしなさい。合計の数が1ケタの場合は、百の
位と十の位は0をマークしなさい。 正しいものがない場合は,百の位、十の
位, 一の位すべて 0 をマークしなさい。
OMAT
[]
[Ⅱ]
1 電極3
2 電極4
4 電極7
8 電極 8

(1)-2
2 解答
(2)-6.4×10+ (3) ア. 076 イ.128
(4) +5.9×10 -1
[解説]
《電池,電気分解≫
エル電池である。
(1) ある金属とその塩, 別の金属とその塩を組み合わせた形の電池がダニ
改善
(2) 電気量は,電流〔A〕×時間〔s〕であるので,図2の長方形と三角形
の面積の和が電気量に相当する。
1
1.00 × 15440 + ≒ ×100× (23160-15440)=19300[c]
2
X 01
ダニエル電池による鉛蓄電池の充電 (電気分解)である。陽極の電極8は
+
PbSO4 +2H2O→PbO2 +4H + SO4 + 2e
電子が2mol 流れると, 64g (SO2の1mol分) 減少するので
19300 64
× -= -6.4×10+ [g]
02.0
96500 2
(3) 鉛蓄電池による電気分解である。
ア. 質量が増加する極は,次の3つ。
4.電極 7:Pb+SO42- → PbSO4 + 2e0001
idm
2-
8.電極8:PbO2+4H + + SO4 + 2e → PbSO4 +2H2O
(S)

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

(2)は鉛蓄電池を充電している。だから、放電の逆反応のため、電極質量は減少する。鉛蓄電池は電気分解されている。

(3)は鉛蓄電池としての電源として使う。だから、電極質量は増える。

鉛蓄電池の「電池」という言葉に惑わされないこと。

(2)は電気分解、(3)は電池として使っている。
だから逆反応になる。したがって、(3)が増えるなら、逆反応の(2)は減るのである🙇

たまごかけごはん

すみません、（2）では充電、（3）では電源として使う、ということはどこの文から判断できますか？？🙇🏻‍♀️

🍇こつぶ🐡

スイッチ1をつなぐなら鉛蓄電池は電気分解され、スイッチ2をつなぐなら鉛蓄電池は電池として働くから🙇

たまごかけごはん

なるほど！！ありがとうございます🙇🏻‍♀️