第2編
/ 原子量 H=1.0,C=12,016, Na = 23, Mg=24, Al=27, S=32, K= 39, Fe=56, Ni=59, Cu=64,
|Zn=65, Ag=108, Sn=119, Pt=195, Au=197, Pb=207, ファラデー定数 = 9.65×10^ C/mol
て電池とした。 電圧計を用いると, A, B の電位差を確認することができた。 この電位
差を電池の(a)という。 A, B のうち, イオン化傾向の小さいほうの金属が(b) 極
137 電池の反応 ある電解質の水溶液に,電極として2種類の金属 A,Bを浸し
となる。 この電池を放電させるとき, 還元反応が起こる電極は電池の(c) 極である。
また,放電によって一方の電極上で水素が発生するとき,その電極は(d)極である。
(1)上の文の( )に適当な語句を入れよ。
(2)希硫酸に,電極として亜鉛板と銅板を浸して電池としたとき,一方の電極上でのみ水
素が発生した。 水素が発生する反応を e を含むイオン反応式で表せ。
(3) (2)の電池で,一定時間経過後,一方の電極の質量が6.5 mg 減少した。このとき流れ
た電気量は何Cか。 また,このとき発生した水素は標準状態で何 mL か。
137 (1) (a) 起電力(電圧) (b)正 (c) 正 (d) 正
(2)2H+ + 2e → Hz
(3) 19C. 2.2mL
0.1
HOM
.
(1),(2)電池では,電極の金属のイオン化傾向の差が起電力となって,電
位差が生じる。 起電力, 電位差ともに, 電圧の単位V (ボルト) を使
って表すことができる。
(5) 09
イオン化傾向の大きい金属の電極では,酸化反応が起こり,電子を外
部回路に送り出す。 すなわち, 負極になる。 一方, イオン化傾向の小
さい金属の電極では,外部回路から受け取った電子を消費し,還元反
応が起こる。 すなわち, 正極になる。 電極上で水素 H2 が発生する場
合は,水溶液中の水素イオン H+ が還元される反応が起こっている。
したがって, 水素が発生する電極は正極である。
(3) イオン化傾向は Zn>Cu であり, Zn 板が負極, Cu 板が正極となる
((Zn))
〔負極 (Zn 板)〕 Zn → Zn² + + 2e
〔正極 (Cu 板)] [2H+ + 2e→H2
したがって,質量が減少する電極は負極の Zn 板である。 Zn1mol が
反応すると e2molが流れるので, Zn (原子量 65) 6.5mg が溶け出
したとき流れたe- の物質量とその電気量は,
6.5×10-3g
³g
x2=2.0×10-4 mol
65g/mol
9.65 × 10C/mol×2.0×10mol=19.3C≒19C
9S+
また, e2molが流れるとH21mol が発生するので,発生した H29
物質量とその標準状態での体積は,
2.0×10-mol×1/2=1.0×10-mol
eの物質量
22.4×10mL/mol×1.0×10mol=2.24mL≒2.2mL
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