化
学
必要があれば,以下の数値を用いよ。
原子量
H: 1.00
C: 12.0
N: 14.0
0: 16.0
Na: 23.0
S: 32.0
Cl: 35.5
K: 39.0
Ag: 108
気体定数 R
8.30 × 109 Pa-L/(K·mol)
ファラデー定数F
9.65 × 104 C/mol
アボガドロ定数
6.00 × 1023/mol
水のイオン積
1.0× 10-14 (mol/L)?
0℃
273 K
対数値
log1o2= 0.30
[I] 文章を読んで問いに答えよ。
金属の単体が水溶液中で陽イオンになるなりやすさを ア]という。
属の種類によって異なるので,2種類の金属が関わる反応を利用して反応の化学エネルギーを
イエネルギーに変換して取り出す装置をつくることができる。この装置を電池という。電
池から電流を取り出すことをウ]といい,電池を ウ]させると,電池の負極で活物質が
される反応が起こり,正極で活物質がオ]される反応が起こる。電池の両電極の間
に生じる電位差(電圧)を電池のカ]という。
図1は、硫酸鋼(II)水溶液と硫酸亜鉛水溶液にそれぞれ鋼板と亜鉛板を浸した電池であり,ダ
ニエル電池とよばれる。この電池の カ]は主に2つの電極に用いられている金属亜鉛と金属
鋼のア]の大きさの違いに基づいて決まる。したがって,図1の電池の亜鉛板をニッケル。
板にかえ,硫酸亜鉛水溶液を同濃度の硫酸ニッケル(I)水溶液にかえるとカ]は キ]く
なる。
ア]の大きさは金
エ
図1の電池を
ウ
させると,硫酸亜鉛溶液と硫酸鋼(II)溶液の濃度がそれぞれ変化して電
圧は徐々に低下する。このことから,ダニエル電池の カ]が電解質溶液の濃度にも依存して
いることがわかる。図1の電池が長時間にわたって|ウ]できるようにするにはクの濃
度をはじめに高くしておくとよい。電池の
反応に伴う電子の移動によって生じるものなので,その反応が平衡に達することで電池から電流
が流れなくなる。
ダニエル電池では2種類の電解質溶液が素焼板などで仕切られる。図1の電池において仕切
りをなくして硫酸鋼(II)と硫酸亜鉛の混合溶液に銅板と亜鉛板を浸したとすると,
ウ]によって得られる電流は,電池全体で起こる
ケ|板上
OM3(167-38)
