酸化還元と電池・電気分解（知識）の問題
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。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | トタン | 鉄のほうがスズより大きい |
| イ | トタン | スズのほうが鉄より大きい |
| ウ | ブリキ | スズのほうが鉄より大きい |
| エ | ブリキ | 鉄のほうがスズより大きい |
| オ | ステンレス鋼 | 鉄のほうがスズより大きい |
| カ | ステンレス鋼 | スズのほうが鉄より大きい |
この問題で使うもの
- 金属のさびとめっき（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（12 技能）
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右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
鉄板にめっきした材料の名前（どの金属でめっきしたか）と、金属のイオン化傾向の順を思い出そう。
ヒント 2
トタンは亜鉛めっき、ブリキはスズめっきである。イオン化傾向は の順。
ヒント 3
a はスズめっきなので、ア・イ・オ・カは除ける。残りは、傷がついたときに鉄が先に酸化される理由として、b のイオン化傾向の大小がどちら向きかで判断しよう。
答えと解説
答えを見る
エ
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解説を読む
空欄 a: 鉄板の表面をスズでめっきしたものはブリキである。亜鉛でめっきしたものはトタンであり、スズではない。ステンレス鋼は鉄にクロムやニッケルを混ぜた合金で、めっきではない。よって a はブリキである。
空欄 b: イオン化傾向の大きさは
の順であり、鉄のほうがスズより大きい。ブリキに傷がついて鉄とスズがともに水や酸素に触れると、イオン化傾向の大きい鉄が先に電子を失って
のように酸化される。そのため、傷がつくと鉄の腐食が速く進むことがある。よって b は「鉄のほうがスズより大きい」である。
なお、トタンでは亜鉛のイオン化傾向が鉄より大きいので、傷がついても亜鉛が先に酸化され、鉄はさびにくい。ブリキとトタンの違いはこの点にある。
各選択肢について:
- ア・イ: a のトタンは亜鉛めっきなので誤り。
- ウ: a は正しいが、b はスズのほうがイオン化傾向が小さいので誤り。
- オ・カ: a のステンレス鋼は合金でありめっきではないので誤り（カは b も誤り）。
よって正解は エ である。
別解
鉄板の表面をスズでめっきしたものはブリキである(トタンは亜鉛めっき、ステンレス鋼は鉄にクロムやニッケルを加えた合金で、めっきではない)。よって a は「ブリキ」。ブリキの表面に傷がついて鉄が露出し水にぬれると、鉄とスズで局部電池ができる。イオン化傾向は Fe > Sn で、鉄のほうがスズより大きいので、鉄が先に酸化(腐食)され、めっきのない鉄よりもかえってさびやすくなる。よって b は「鉄のほうがスズより大きい」。選択肢の確認: ア(トタン・鉄が大きい)は a が誤り。イ(トタン・スズが大きい)は a,b とも誤り。ウ(ブリキ・スズが大きい)は b が誤り。エ(ブリキ・鉄が大きい)は a,b とも正しい。オ(ステンレス鋼・鉄が大きい)は a が誤り。カ(ステンレス鋼・スズが大きい)は a,b とも誤り。確かめ: イオン化列は Zn > Fe > Sn なので、ブリキは傷つくと鉄が溶け、トタンは傷ついても亜鉛が先に溶ける。この違いと整合する。答えはエ。