Question

Michael

化学の電池分野の問題です。⑷の問題なのですがなぜ答えがBなのか分からないです。

素焼き板
銅板
FF
酸亜鉛
硫酸銅(Ⅱ)
水溶液
次の各問いに答えよ。
(1) 放電時に負極および正極でおこる変化を, それぞれ電子 e を用いた反応式で表せ。
(2) 電流の向きは,図中のア, イのどちらか。
(3) 素焼き板を通って, ウの向きおよびエの向きに移動するイオンはそれぞれどれか。
① Zn2+
② Cu2+ ③ (3) SO42-
(4) 硫酸亜鉛水溶液および硫酸銅(II)水溶液の濃度を変えてつくった電池 A~Dのうち、最
も長く電流が流れるものはどれか。
(NEW)
亜鉛板
硫
水溶液
水溶液
A
B
C
D
硫酸亜鉛水溶液 [mol/L]
硫酸銅(Ⅱ) 水溶液 [mol/L]
0.5
0.5
1
2
0.5
2
1
0.5

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

🍇こつぶ🐡

要は、溶液スペースがあるかないかです。

➖極では亜鉛板が溶け、溶液にZn2+が増えます。だから、最初の溶液にZn2+が少ない方がたくさん電極が溶けられます。だから、硫酸亜鉛は少ない方が良い。

➕極では、溶液中のCu2+が銅板に付着するから、溶液中のCu2+が減ります。だから、最初の硫酸銅(Ⅱ)溶液は濃い方がたくさんCu2+がある。だから、硫酸銅(Ⅱ)は濃い方が良い。

以上より、Bが長持ちする🙇

Michael

わかりやすい説明ありがとうございます！

Answer 2

Ryostick

負極では亜鉛板が溶けて、亜鉛イオンに、正極では硫酸銅水溶液中の銅イオンが電子を受け取って銅になります。
したがって、時間が経つと、負極側の溶液に含まれる亜鉛イオンの数が多くなり、正に帯電し、正極側の銅イオンが減り、負に帯電します。
そうなってしまうと、亜鉛が溶けにくくなってしまいます(陽イオンがたくさんあるところに、さらに陽イオンが溶けようとすると、プラスとプラスで反発する)し、電子が正極に向かいにくくなってしまいます。(さらに、銅イオンの数が少ないと、電子を受け取るやつもいなくなる)
よって、亜鉛イオンは少なめに、銅イオンは多めにしたいので、硫酸亜鉛水溶液は薄く、硫酸銅水溶液は濃くします。
ゆえに、Bが正解となります。