酸化還元と電池・電気分解（知識）の問題
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 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) 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。
この問題で使うもの
- 電池のしくみとダニエル電池（説明と入口の問題）
- 実用電池（一次電池・二次電池・燃料電池）（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（13 技能）
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ヒント
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ヒント 1
電池の負極・正極で起こる反応（酸化か還元か）と、電子の流れる向きを整理しよう。各電池の両極の反応式を思い出すとよい。
ヒント 2
負極では電子を放出する酸化反応、正極では電子を受け取る還元反応が起こる。鉛蓄電池の放電では、電解液中の が消費され が生じる。
ヒント 3
エは電子の流れる向きに注目すると誤りとわかる。イは放電で硫酸がどう変化するかを考えると判断できる。残りの記述が各電池の反応と一致するかを確かめよう。
答えと解説
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ア, ウ, オ
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解説を読む
電池では、負極で酸化反応（電子を放出する反応）、正極で還元反応（電子を受け取る反応）が起こり、電子は外部回路を負極から正極へ流れる。これをもとに各記述を調べる。
ア 正しい。 ダニエル電池は、亜鉛板を硫酸亜鉛水溶液に、銅板を硫酸銅(II)水溶液に浸し、素焼き板などで仕切った電池である。イオン化傾向の大きい亜鉛が負極となり、
のように酸化されて溶け出す。正極では の還元が起こる。
イ 誤り。 放電時の反応は
であり、両極の表面に が生じる点は正しい。しかし、硫酸が消費されて水が生じるので、希硫酸の濃度は小さくなる（密度も小さくなる）。「大きくなる」が誤り。
ウ 正しい。 リン酸形燃料電池では、
の反応が起こる。負極で水素が電子を失って酸化され、正極で酸素が電子を受け取って還元される。
エ 誤り。 電子は、酸化反応が起こって電子が生じる負極から、外部の導線を通って還元反応が起こる正極へ流れる。向きが逆である（電流の向きは正極から負極）。
オ 正しい。 リチウムイオン電池は、充電によって放電と逆向きの反応を起こし、くり返し使える二次電池（蓄電池）であり、携帯電話やノートパソコンなどに使われている。
よって、正しいものは ア, ウ, オ である。
別解
各記述を確かめる。ア: ダニエル電池では の方がイオン化傾向が大きく、亜鉛板が負極となって と酸化される。正しい。イ: 鉛蓄電池の放電では、負極で 、正極で の反応が起こり、両極に が生じる点は正しい。しかし全体で が消費され水が生じるので、希硫酸の濃度は小さくなる。「大きくなる」は誤り。ウ: リン酸形燃料電池では、負極で (酸化)、正極で (還元)が起こる。正しい。エ: 放電時、電子は外部の導線を負極から正極へ向かって流れる。「正極から負極へ」は誤り。オ: リチウムイオン電池は充電してくり返し使える二次電池である。正しい。確かめ: 正しい記述はア・ウ・オの 3 つで、問いの「すべて選べ」に整合する。