1分で解いてほしい化学計算問題 (25) 鉛蓄電池の放電による質量変化 - 質問解決D.B.(データベース)

1分で解いてほしい化学計算問題 (25) 鉛蓄電池の放電による質量変化

問題文全文(内容文):
〔2023年 愛知工業大学(改)〕
鉛蓄電池の構成は、次のように表される。
$\begin{array}{c|c}
(-)Pb & H_2SO_{4aq} &PbO_2(+) \\
\\
\end{array}$
この電池の両極を外部回路に接続し、$2.0A$の一定電流で1時間20分25秒間放電させたとき、この放電による負極の質量の変化を$+,-$をつけて有効数字2桁で答えなさい。
(原子量:H 1 O 16 S 32 Pb 207 $,ファデラー定数 9.65 \times 10^4C/mol$)
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):
〔2023年 愛知工業大学(改)〕
鉛蓄電池の構成は、次のように表される。
$\begin{array}{c|c}
(-)Pb & H_2SO_{4aq} &PbO_2(+) \\
\\
\end{array}$
この電池の両極を外部回路に接続し、$2.0A$の一定電流で1時間20分25秒間放電させたとき、この放電による負極の質量の変化を$+,-$をつけて有効数字2桁で答えなさい。
(原子量:H 1 O 16 S 32 Pb 207 $,ファデラー定数 9.65 \times 10^4C/mol$)
投稿日:2023.11.17

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問題文全文(内容文):
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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$2.90 \times 10^4$
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