【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>

【方法はいつも同じ!テンプレート化】気体の状態方程式PV=nRTからグラフを選ぶ問題の解き方を色々なパターンでマスター!〔現役塾講師解説、高校化学〕

アイキャッチ画像
単元: #化学#化学理論#気体の性質#理科(高校生)
指導講師: 3rd School
問題文全文(内容文):
気体の状態方程式PV=nRTからグラフを選ぶ問題の解き方解説動画です
この動画を見る 

C5H10(アルケン)の過マンガン酸カリウム酸化による区別についての問題 難易度☆☆☆(5段階表示)

アイキャッチ画像
単元: #化学#有機#脂肪族炭化水素#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):
アルケンを硫酸酸性の$KMnO_4$ 水溶液で酸化すると, $C=C$結合が完全に切れて$C=O$結合をもつ分子が2つ生成する。
下図に代表的な反応例を示したように、$R^1~R^4$がアルキル基か水素かによって生成する化合物が異なってくる。
例えば、$R^1~R^4$がアルキル基の場合はケトンを生成する(図1)。
$R^1~R^3$ がアルキル基で$R^4$が$H$の場合はケトンとアルデヒドが生成する。
アルデヒドはさらに酸化されてカルボン酸となる(図2)。
$R^1$と$R^2$がアルキル基で$R^3$と$R^4$が$H$の場合はケトンとホルムアルデヒドが生成する。
ホルムアルデヒドはさらに酸化されてギ酸を経て二酸化炭素と水が生成する(図3)。

A, B, C, D は、すべて同一の分子式 $C_5H_{10}$で表されるアルケンである。
Aのみシスートランス異 性体をもつ化合物である。
A~Dの構造決定のために、以下の実験1,2を行った。

実験1 A~D各$1mol$ を含む混合液に白金触媒存在下,水素を作用させると、
直鎖状のアルカン と枝分かれのあるアルカンが$2mol$ずつ生成した。

実験2 硫酸酸性下,A~Dのそれぞれを$KMnO_4$ 水溶液で酸化すると、
Aからは2種類のカルボン酸、
Bからはカルボン酸、二酸化炭素と水、
Cからはケトン、二酸化炭素と水,
Dからはケトンとカルボン酸が生成した。

問1 実験1で生成した直鎖状および枝分かれ状のアルカンの構造式をそれぞれ書きなさい。
問2 実験2の反応でAから生成するカルボン酸の構造式を2種類とも書きなさい。
問3 赤褐色の臭素水に化合物Bを加えると、その溶液は脱色した。この反応の生成物の構造式 を書きなさい。
ただし、鏡像異性体は考慮しなくて良い。
問4 化合物C,Dの構造式を書きなさい。
※図は動画内参照
この動画を見る 

【最近入試でよく出る!?】化学基礎・化学に出てくる人名と法則を素早く確認〔現役塾講師解説、高校化学、化学基礎〕

アイキャッチ画像
単元: #化学#理科(高校生)
指導講師: 3rd School
問題文全文(内容文):
化学基礎・化学に出てくる人名と法則をまとめました。
この動画を見る 

有機化学第3回 C₅H₁₂とC₆H₁₄の構造異性体を考える

アイキャッチ画像
単元: #化学#有機#有機化合物の特徴と構造#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):
有機化学 教科書の解説
〔アルカンの構造異性体〕
この動画を見る 

【高校化学】原子の中心には原子核があり、周辺を負の電荷をもつ(ア)が取り巻いている。原子核は,正の電荷をもつ(イ)と電荷をもたない(ウ)から出来ている。原子核中の(イ)の数が決まっており,これを(エ)

アイキャッチ画像
単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#原子の構成と元素の周期表
教材: #中高教材#セミナー化学基礎・化学
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
次の文章の(  )に入る語句を答えよ
原子の中心には原子核があり,その周辺を負の電荷をもつ( ア )が取り巻いている。原子核は,正の電荷をもつ( イ )と電荷をもたない( ウ )から出来ている。各元素の原子では,原子核中の(イ)の数が決まっており,これを( エ )という。また,(イ)の数と(ウ)の数の和を( オ )という。
この動画を見る 
PAGE TOP