Chemistry
มัธยมปลาย
令和6年共通テスト化学です
どうやって電子の物質量を求めるのかが分からないので教えて頂きたいです。
化学
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, 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。 それぞ
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
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。 9
アルカリマンガン乾電池
空気亜鉛電池
2 MnO2 + Zn + 2H2O
O2 + 2Zn
2 MnO (OH) + Zn (OH)2 (2)
2 ZnO
(3)
リチウム電池
Li + MnO2
→
LiMnO2
(4)
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
Zn
65
ZnO
81
H₂O
18
Li
6.9
MnO (OH)
88
LiMnO2
94
Zn(OH)2
99
①
②
③
アルカリマンガン乾電池 > 空気亜鉛電池 >
アルカリマンガン乾電池 > リチウム電池 >
空気亜鉛電池 > アルカリマンガン乾電池 >
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
リチウム電池
空気亜鉛電池
UA
④
空気亜鉛電池 >
リチウム電池
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
問3 アルカリマンガン乾電池では, 式 (2) より, 「2mol の MnOz, 1mol の Zn, 2molのH2O」 が
消費されるときに 「2mol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O2, 2 molのZn」 が消費されるときに 「4molの電子」,
「1mol の Li, 1mol の MnOz」 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
2mol × 87g/mol + 1mol × 65g/mol + 2mol × 18g/mol = 275g 電子 2 mol
空気亜鉛電池
1mol×32g/mol + 2mol × 65g/mol = 162g
リチウム電池
電子 4 mol
1mol x 6.9g/mol+1mol × 87g/mol=93.9g
電子 1mol
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