酸化還元と電池・電気分解(知識)の問題
負極に鉛 、正極に酸化鉛(IV) 、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) 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。
この問題で使うもの
- 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
技能「実用電池(一次電池・二次電池・燃料電池)」を使います。負極・正極の物質と電解液の組み合わせから、どの実用電池かを考えましょう。
ヒント 2
負極が 、正極が 、電解液が希硫酸の電池です。放電すると両極に が生じ、充電するとくり返し使える二次電池(蓄電池)です。
ヒント 3
電極に使われている金属の名前と、「充電してくり返し使える電池」を表すことばを組み合わせた用語です。
答えと解説
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鉛蓄電池
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解説を読む
技能「実用電池(一次電池・二次電池・燃料電池)」を使います。電池は、負極・正極の物質と電解液の組み合わせで見分けます。
1. 問題文の電池は、負極が 、正極が 、電解液が希硫酸 である。この組み合わせをもつ電池は鉛蓄電池である。
2. 放電のときの各極の変化は次のとおりで、両極とも水に溶けにくい が表面に生じる。
電解液中の が消費され、水が生じるので、硫酸の濃度は小さくなる。
3. 外部電源で逆向きに電流を流す(充電する)と、この逆の反応が起こってもとにもどる。このように充電してくり返し使える電池を二次電池(蓄電池)といい、鉛蓄電池はその代表例である。
よって、答えは鉛蓄電池である。
参考:マンガン乾電池(負極 、正極 )のように充電できない電池は一次電池という。また、水素などの燃料と酸素を外部から供給して電気を取り出す電池は燃料電池という。リチウムイオン電池も二次電池だが、負極・正極に鉛の化合物は使わない。
別解
負極に Pb、正極に PbO2、電解液に希硫酸を用い、充電によってもとの状態にもどせる(二次電池)電池は鉛蓄電池。