鉛蓄電池の計算（問題）【化学計算の王道】

kyogaku-juku

3年前

☆答えはこちら→鉛蓄電池の計算（問題と答え）

☆解説授業①：鉛蓄電池の計算の考え方（そもそも鉛蓄電池とは何か、充電できる理由、消費・生成と増減の違いについても解説しています）

☆解説授業②：鉛蓄電池における電解液の濃度変化の問題

※原子量：H=1, O=16, S=32, Pb=207
※気体定数：R=8.3×10³[Pa・L/mol・K]
※ファラデー定数：9.65×10⁴[C/mol]
※有効数字3桁で答えよ。ただし、電気量は整数で答えよ。

①鉛蓄電池に関して以下の問いに答えよ。

　1）放電にともなう負極および正極での反応式を示しなさい。

　2）この蓄電池から、10Aの電流を連続して1時間取り出したとき、どれだけの鉛および酸化鉛(Ⅳ)が消費されるか。

②鉛蓄電池は鉛の極板と（a）で表面をおおった鉛の極板を希（b）に浸したものである。電池の構成は次のように書くことができる。

（c）Pb│（d）│（e）（f）

　1）空欄a～fに適当な化学式および符号を入れよ。

　2）導線で両極をつないだとき、それぞれの極で起こる変化を化学反応式で示せ。

　3）鉛蓄電池を放電させたところ、負極が放電前よりも14.4g重くなった。このとき放電した電気量は何Cか。

③ある鉛蓄電池を1.00Aの電流で10.0時間放電させた。このとき正極で反応する酸化鉛(Ⅳ)の理論値は（a）gであり、負極で反応する鉛の理論値は（b）gである。そして、電解液中の硫酸の反応量の理論値は（c）gである。
　この電池内にはじめ4.26mol/Lの硫酸（密度1.25g/㎤）が250㎤入っていたとすると、この希硫酸の濃度は（d）％である。また、上記の放電をおこなった後、硫酸の濃度は理論上（e）％となる。

上の文のa～eに入る数値を答えよ。ただし、eの計算では電卓を使ってよい。

④硫酸銅(Ⅱ)水溶液を、白金を電極として鉛蓄電池を使って電気分解したところ、鉛蓄電池の電解液の密度が1.2502g/mLから1.2462g/mLに減少した。鉛蓄電池の電解液の体積は400mLであり、放電後も変わらないものとして次の問いに答えよ。

　1）鉛蓄電池の負極と正極における変化をイオン反応式で表せ。

　2）鉛蓄電池の正極の重さは何g変化したか。増加なら+、減少なら−をつけて表せ。

　3）電気分解の陽極での変化をイオン反応式で表せ。

　4）陽極で発生する気体は水に溶けないものとして、27℃, 1.0×10⁵Paのもとでのその気体の体積Lを求めよ。

☆答えはこちら→鉛蓄電池の計算（問題と答え）