共通テスト追試 化学 2023年度 第2問 問2 鉛蓄電池の放電に関する計算問題 - 質問解決D.B.(データベース)

共通テスト追試 化学 2023年度 第2問 問2 鉛蓄電池の放電に関する計算問題

問題文全文(内容文):
自動車等に用いられる鉛蓄電池は、負極活物質に鉛$Pb$、
正極活物質に酸化鉛(IV)$PbO_{2+}$電解液として希硫酸を用いる。
鉛蓄電池の充電と放電における反応をまとめると次の式(1)で表され、電極の質量が変化するとともに硫酸$H_2SO_4$の濃度が変化する。

(1)$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4 ⇄ 2 PbSO_4 + 2H_2O$
【⇄上部:放電、下部:充電】

濃度 $3.00 mol/L$の硫酸$100mL$を用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しば らく放電させ、硫酸の濃度が$2.00 mol/L$に低下した。
このとき、外部回路に流れた電気量は何$C$か。
最も適当な数値を次の①~⑥のうちから一つ選べ。
ただし、ファラデー定数は$9.65 \times 10^4C/mol$とし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。
また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
①$9.65 \times 10^2$
②$1.93 \times 10^2$
③$2.90 \times 10^2$
④$9.65 \times 10^3$
⑤$1.93 \times 10^4$
⑥$2.90 \times 10^4$
単元: #化学#化学理論#大学入試過去問(化学)#電池と電気分解#共通テスト#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
自動車等に用いられる鉛蓄電池は、負極活物質に鉛$Pb$、
正極活物質に酸化鉛(IV)$PbO_{2+}$電解液として希硫酸を用いる。
鉛蓄電池の充電と放電における反応をまとめると次の式(1)で表され、電極の質量が変化するとともに硫酸$H_2SO_4$の濃度が変化する。

(1)$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4 ⇄ 2 PbSO_4 + 2H_2O$
【⇄上部:放電、下部:充電】

濃度 $3.00 mol/L$の硫酸$100mL$を用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しば らく放電させ、硫酸の濃度が$2.00 mol/L$に低下した。
このとき、外部回路に流れた電気量は何$C$か。
最も適当な数値を次の①~⑥のうちから一つ選べ。
ただし、ファラデー定数は$9.65 \times 10^4C/mol$とし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。
また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
①$9.65 \times 10^2$
②$1.93 \times 10^2$
③$2.90 \times 10^2$
④$9.65 \times 10^3$
⑤$1.93 \times 10^4$
⑥$2.90 \times 10^4$
投稿日:2023.07.11

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指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
横軸に原子番号を表したグラフである。
縦軸がイオン化エネルギーを表しているもの、縦軸に価電子を表しているものはどれか、それぞれ選びなさい。
(2021杏林大学)
※グラフは動画内参照
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この実験の方法として最も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。
※図は動画内参照
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指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
濃度不明の塩酸$1.0L$を$0.030mol/L$の水酸化ナトリウム水溶液$1.0L$と混合したところ、$0.56kJ$の発熱があった。
この混合溶液の$pH$として最も適当な数値を①~⑧のうちから一つ選べ。
ただし、中和熱は$56kJ/mol$とし、中和反応以外による発熱または吸熱は無視できるものとする。

①$1$ ②$2$ ③$3$ ④$5$ ⑤$9$ ⑥$11$ ⑦$12$ ⑧$13$
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  また、第1級アルコールをK₂Cr₂Onでおだやかに酸化すると____になり、
  さらに強く酸化すると____になる。

  また、エタノールに濃硫酸を加えて約140℃に加熱すると____を
  約160℃に加熱すると____を生じる。
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指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
ビーカーに$0.100mol/L$の塩酸を$10.00mL$入れ、
ここに電極間の距離が固定されている2本の白金電極を浸して、それらの電極からの導線を電流計と定電圧電源に接続した(図1)。
この状態で定電圧電源のスイッチを入れ、電流値を測定した。
次にこの塩酸の入ったビーカーに$0.100mol/L$の水酸化ナトリウム水溶液を滴下しながら、その都度一定の電圧をかけ、その時の電流 値を記録した。
この操作を水酸化ナトリウム水溶液の滴下量が $20.0mL$になるまで行った。
通電は電流値の測定時にだけ極めて 短時間行うものとし、
いずれの電極においても水の電気分解や 気体の発生などの
酸化還元反応、液温の変化などは無視できるものとする。
また全てのイオンにおいて、電流値への寄与は等 しいものとする。

実験結果を、横軸を水酸化ナトリウム水溶液の滴下量$〔mL〕$、縦軸を電流$ 〔A〕 $としたグラフで表すと
どのようになるか。
最も適切なグラフを図2の$A~F$から一つ選べ。
ただし、これらの全てのグラフでは目盛りは同一である。
($0.100mol/L$の塩酸$10.00mL$に$0.100mol/L$
の水酸化ナトリウム水溶液を加えている)
※図・グラフは動画内参照
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