酸化還元と電池・電気分解（知識）の問題

鉄・ニッケル・アルミニウムは、いずれも水素よりイオン化傾向が大きく、希塩酸や希硫酸には水素を発生しながら溶ける。ところが、これらの金属の小片を濃硝酸に入れると、はじめにわずかに反応したあと、反応がほとんど進まなくなり、金属は溶けずに残る。これは、酸化力の強い濃硝酸によって金属の表面にち密な酸化物の被膜ができ、この被膜が内部の金属を保護して、それ以上の反応を妨げるためである。

このように、金属の表面にち密な酸化物の被膜が生じて、金属がそれ以上反応しにくくなった状態を何というか。漢字 3 文字で答えよ。

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電池がある。この電池を放電させると、両極の表面に硫酸鉛(II) $\mathrm{PbS}{\mathrm{O}}_4$ が生じ、電解液の硫酸の濃度が小さくなる。また、外部の直流電源をつないで放電のときと逆向きに電流を流すと、もとの状態にもどすことができるので、自動車のバッテリーなどに使われている。

この電池を何というか。漢字で答えよ。

不純物を含む銅（粗銅）から純度の高い銅を得るために、粗銅板を陽極、薄い純銅板を陰極とし、硫酸酸性の硫酸銅(II)水溶液中で、低い電圧で電気分解を行う。このとき、陽極の銅は $\mathrm{C}{\mathrm{u}}^{2+}$ となって溶け出し、陰極には純度の高い銅が析出する。一方、粗銅に含まれていた銀や金は、イオンにならずに陽極の下に沈殿してたまる。

このように、電解精錬のときに陽極の下にたまる沈殿を何というか。漢字で答えよ。

ダニエル電池は、硫酸亜鉛水溶液に浸した亜鉛板と、硫酸銅(II) 水溶液に浸した銅板を、素焼き板で仕切って組み合わせた電池である。この電池を導線でつないで放電させると、亜鉛板では
$$\mathrm{Zn}\to \mathrm{Z}{\mathrm{n}}^{2+}+2e^{-}$$
の反応が起こり、生じた電子が亜鉛板から導線へ流れ出していく。

このように、電池で酸化反応が起こり、電子が導線へ流れ出していく電極を何というか。漢字 2 字で答えよ。

塩化ナトリウム水溶液を炭素電極で電気分解すると、陰極ではナトリウムは析出せず、水が還元されて水素が発生する。そこで、ナトリウムやアルミニウムのようにイオン化傾向の大きい金属の単体を得るときには、その金属の塩化物や酸化物を高温にして液体にし、水を含まない状態で電気分解する。このとき、例えば塩化ナトリウムでは陰極で $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}+{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Na}$ の反応が起こり、ナトリウムの単体が得られる。

このように、塩や酸化物を加熱して液体にしたものを電気分解する方法を何というか。