酸化還元と電池・電気分解（知識）の問題

鉛蓄電池は、負極に鉛 $\mathrm{Pb}$、正極に酸化鉛(IV) $\mathrm{Pb}{\mathrm{O}}_2$、電解液に希硫酸を用いた二次電池である。鉛蓄電池について述べた次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜カのうちから 1 つ選べ。

「鉛蓄電池を放電させると、（ a ）の表面に水に溶けにくい硫酸鉛(II) $\mathrm{PbS}{\mathrm{O}}_4$ が生じる。また、放電にともなって電解液の密度は（ b ）。」

• ア
• イ
• ウ
• エ
• オ
• カ

金属と水・酸との反応について述べた次の文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜オのうちから 1 つ選べ。

銅は水素よりもイオン化傾向が小さいので、希硫酸には溶けない。しかし、銅を熱濃硫酸に入れると、銅は溶けて気体 [ a ] が発生する。一方、マグネシウムは常温の水とはほとんど反応しないが、熱水とは反応して水酸化マグネシウムが生じ、気体 [ b ] が発生する。

鉄のさびを防ぐ方法について述べた次の文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜カのうちから 1 つ選べ。

鉄板の表面をスズでめっきしたものを a という。a は、表面のスズがさびにくいため、傷がなければ内部の鉄を保護する。しかし、表面に傷がついて鉄が露出し、水や酸素に触れると、イオン化傾向は b ので、鉄が先に酸化され、めっきをしていない鉄板よりもかえってさびやすくなることがある。

電池に関する次の記述ア〜オのうち、正しいものをすべて選べ。

• ア　ダニエル電池では、亜鉛板が負極となり、亜鉛が酸化されて亜鉛イオン $\mathrm{Z}{\mathrm{n}}^{2+}$ となって水溶液中に溶け出す。
• イ　鉛蓄電池を放電すると、正極・負極ともに表面に硫酸鉛(II) $\mathrm{PbS}{\mathrm{O}}_4$ が生じ、電解液の希硫酸の濃度は大きくなる。
• ウ　リン酸水溶液を電解液とする水素–酸素燃料電池では、負極で水素が酸化され、正極で酸素が還元される。
• エ　電池を放電させるとき、電子は外部の導線を正極から負極へ向かって流れる。
• オ　リチウムイオン電池は、充電によってくり返し使うことのできる二次電池である。

アルミニウムの製錬について述べた次の文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下の表のア〜カのうちから 1 つ選べ。

アルミニウムはイオン化傾向が大きいため、アルミニウムイオンを含む水溶液を電気分解しても、単体のアルミニウムは得られない。そこで、原料の鉱石であるボーキサイトから純粋な酸化アルミニウム（アルミナ）$\mathrm{A}{\mathrm{l}}_2{\mathrm{O}}_3$ をつくり、これを融解した（ a ）に溶かして、炭素を電極として電気分解する。このように、塩や酸化物を加熱して融解した状態で電気分解する方法を溶融塩電解（融解塩電解）といい、このときアルミニウムの単体は（ b ）に生じる。