【石川県立大学】令和5年度 後期日程 鉛蓄電池 - 質問解決D.B.(データベース)

【石川県立大学】令和5年度 後期日程 鉛蓄電池

問題文全文(内容文):
原子量 $H=1.00, O=16.0, S=32.0, Cu=64.0.$
ファラデー定数$ 9.65×10^4C/mol$

代表的な二次電池である鉛蓄電池は、
放電と充電の反応を1つの式で表すと次のようになる。
$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4→2PbSO_4 + 2H_2O$

放電時には式の反応が右方向に進み、
両電極ともに水に溶けにくい白色の硫酸鉛(Ⅱ)
$PbSO_4$で覆われてくる。

(問題) 正極および負極における放電時の反応を、
電子$e^-$を含むイオン反応式でそれぞれ示せ。

(問題) 鉛蓄電池において、電流$5.00A$で2時間40分50秒
放電を行ったとき、流れた電子の物質量を答えよ。

(問題) 前問の放電前の電解質水溶液が質量パーセント濃度
$30.0%$,密度$1.25g/cm^3$の希硫酸
$H_2SO_4 1.00L$であった場合、
放電後の電解質水溶液に含まれる硫酸の質量を答えよ。
単元: #化学#化学理論#電池と電気分解#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):
原子量 $H=1.00, O=16.0, S=32.0, Cu=64.0.$
ファラデー定数$ 9.65×10^4C/mol$

代表的な二次電池である鉛蓄電池は、
放電と充電の反応を1つの式で表すと次のようになる。
$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4→2PbSO_4 + 2H_2O$

放電時には式の反応が右方向に進み、
両電極ともに水に溶けにくい白色の硫酸鉛(Ⅱ)
$PbSO_4$で覆われてくる。

(問題) 正極および負極における放電時の反応を、
電子$e^-$を含むイオン反応式でそれぞれ示せ。

(問題) 鉛蓄電池において、電流$5.00A$で2時間40分50秒
放電を行ったとき、流れた電子の物質量を答えよ。

(問題) 前問の放電前の電解質水溶液が質量パーセント濃度
$30.0%$,密度$1.25g/cm^3$の希硫酸
$H_2SO_4 1.00L$であった場合、
放電後の電解質水溶液に含まれる硫酸の質量を答えよ。
投稿日:2024.02.05

<関連動画>

2024年度 共通テスト解説 化学 第5問 問1 質量分析法-尿中のテストステロンの質量を求める

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単元: #化学#大学入試過去問(化学)#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):
下線部$(a)$に関連して、質量分析法はスポーツ競技における選手のドーピング 検査などに利用されている。
ドーピング検査では、検査対象となった選手から
$90mL$以上の尿を採取し、その一部を質量分析に用いて、
対象物質の量が適正な範画内であるかを調べる。

テストステロンは、生体内に存在するホルモンであるが、
筋肉増強効果があるためドーピング禁止物質に指定されている。

図1に既知の質量のテストステロンを含む尿を質量分析法で分析した結果を示した。
横軸は、尿$3.0mL$に含まれるテストステロンの質量で、
縦軸は、テストステロンに由来する陽イオン$A^{+}$の検出された個数(信号強度)である。
ここで縦軸の数値は、尿$3.0mL$中のテストステロンの質量が$5.0×10^{-8}g$のときの$A^{+}$の信号強度を$100$とした相対値で表している。

ある選手の$3.0 mL$から得られた$A^{+}$の信号強度は$10$であった。
この選手の尿$90mL$中に含まれるテストステロンの質量は何か、最も適当な数値を、後の①~⑥のうちから一つ選べ。

①$1.5 \times 10^{-8}$
②$9.0 \times 10^{-8}$
③$6.0 \times 10^{-7}$
④$1.5 \times 10^{-7}$
⑤$9.0 \times 10^{-7}$
⑥$6.0 \times 10^{-6}$
※図は動画内参照
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理論化学第24回 溶解度計算①

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単元: #化学#化学理論#溶液の性質#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):
固体の溶解度は,溶媒 $100g$ に溶ける溶質の最大質量〔g〕の数値を用いて表す。
図 1 は,硝酸カリウム $KNO_3$,硫酸銅(II)$CuSO_4$および塩化ナトリウム $NaCl$ の水に対する溶解度曲線である。
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モル濃度の求め方を1分で解説!

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単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#化学結合#理科(高校生)
指導講師: カサニマロ【べんとう・ふきのとうの授業動画】
問題文全文(内容文):
モル濃度の求め方
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共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2017年追試 第3問 問2 第3周期の単体と化合物

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単元: #化学#無機#大学入試過去問(化学)#共通テスト#非金属元素の単体と化合物#典型金属元素の単体と化合物#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):
第3周期の元素の単体および化合物に関する記述として下線部に誤りを含むものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。

① 水酸化ナトリウムの固体を空気中に放置したとき、
空気中の水蒸気を吸収して溶ける現象を潮解という。
② アルミニウムは、展性や延性に富む金属で、電気の伝導性も大きい。
③ ケイ素は、酸化物として多くの岩石中に含まれており、
その単体は酸化物を炭素で還元することにより得られる。
④ リンの酸化物$\ce{P4O10}$は、強い吸湿性をもつので、
中性および塩基性の気体の乾燥に用いられる。
⑤ 二酸化硫黄と硫化水素をそれぞれ水に溶かすと、
いずれも酸性を示す。
⑥ 塩素は、水と反応して、
塩化水素と次亜塩素酸を生じる。
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【新課程対応】共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2017年追試 第2問 問1 比熱と温度上昇

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単元: #化学#化学理論#大学入試過去問(化学)#物質の変化と熱・光#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):
プロパンの完全燃焼により$10L$の水の温度を$22℃$上昇させた。
この加熱に必要なプロパンの体積は、$0℃、1.013×10^5 Pa$で何$L$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、水の密度と比熱はそれぞれ $1.0 g/cm^3, 4.2 J/(g・K)$とする。
また、プロパンの燃焼エンタルピーは$-2200kJ/mol$で燃焼によって発生した熱はすべて水の温度上昇に使われたものとする。
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