ボルタ電池【高校化学・化学基礎一問一答】

目次

はじめに

【プロ講師解説】化学のグルメでは、高校化学・化学基礎の一問一答問題を公開しています。問題一覧は【スマホで出来る】一問一答(高校化学・化学基礎)でご覧下さい。


問1

ボルタ電池の負極は【1】板、正極は【2】板である。

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解答:【1】亜鉛Zn【2】銅Cu

ボルタ電池の負極は亜鉛Zn板、正極は銅Cu板である。

参考:ボルタ電池(仕組み・各極の反応・分極の理由など)

問2

ボルタ電池の電池式は次の通りである。
(ー)Zn|【1】|Cu(+)

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解答:【1】H2SO4

亜鉛Zn板と銅Cu板を希硫酸H2SO4に浸してできる電池をボルタ電池という。

これを踏まえて、ボルタ電池の電池式は次のように表すことができる。

\[ \mathrm{(-)Zn|H_{2}SO_{4}aq|Cu(+)} \]

参考:ボルタ電池(仕組み・各極の反応・分極の理由など)

問3

ボルタ電池では、まずイオン化傾向のより【1(大き or 小さ)】い亜鉛板が溶け出し【2】となる。このとき放出された【3】は銅板側に伝わる。銅板側で【3】を希H2SO4中の【4】が受け取り【5】が発生する。

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解答:【1】大き【2】亜鉛イオンZn2+【3】電子e【4】水素イオンH+【5】水素H2

ボルタ電池では、まずイオン化傾向のより大きい亜鉛板が溶け出し亜鉛イオンZn2+となる。このとき放出された電子eは銅板側に伝わる。銅板側でeを希H2SO4中の水素イオンHが受け取り水素H2が発生する。

参考:ボルタ電池(仕組み・各極の反応・分極の理由など)

問4

ボルタ電池の負極で起こる変化を電子eを用いた反応式で表せ。

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解答:Zn → Zn2+ + 2e

ボルタ電池の負極では、Zn板が溶け出してZn2+とeが発生する。

\[ \mathrm{Zn→Zn^{2+}+2e^{-}} \]

参考:ボルタ電池(仕組み・各極の反応・分極の理由など)

問5

ボルタ電池の正極で起こる変化を電子eを用いた反応式で表せ。

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解答:2H+ + 2e → H2

ボルタ電池の正極では、H2SO4中に存在しているHがeを受け取ることでH2が発生する。

\[ \mathrm{2H^{+}+2e^{-}→H_{2}} \]

参考:ボルタ電池(仕組み・各極の反応・分極の理由など)

問6

ボルタ電池では【1】が原因となり、時間が経つと起電力が低下する。

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解答:【1】分極

ボルタ電池では分極が原因となり、時間が経つと起電力が低下する。

参考:ボルタ電池(仕組み・各極の反応・分極の理由など)

問7

ボルタ電池の分極を防ぐためには、H2O2などの【1】を溶液に加える必要がある。

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解答:【1】減極剤

ボルタ電池の分極を防ぐためには、H2O2などの減極剤を溶液に加える必要がある。

参考:ボルタ電池(仕組み・各極の反応・分極の理由など)

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著者情報

元講師、薬剤師、イラストレーター
数百名の中高生向け指導経験あり(過去生徒合格実績:東工大・東北大・筑波大・千葉大・岡山大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)。
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
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