ダニエル電池【高校化学・化学基礎一問一答】

解答：【１】亜鉛Zn【２】銅Cu

ダニエル電池の負極は亜鉛Zn板、正極は銅Cu板である。

参考：ダニエル電池（仕組み・各極の反応式・素焼き版・起電力など）

解答：【１】ZnSO₄【２】CuSO₄

ダニエル電池とは、亜鉛Zn板（負極）を浸した硫酸亜鉛ZnSO₄水溶液と、銅Cu板を浸した硫酸銅（Ⅱ）CuSO₄水溶液を、素焼き板で仕切った電池である。

これを踏まえて、ダニエル電池の電池式は次のように表すことができる。

\[ \mathrm{(-)Zn｜ZnSO_{4}aq｜CuSO_{4}aq｜Cu(+)} \]

参考：ダニエル電池（仕組み・各極の反応式・素焼き版・起電力など）

解答：【１】素焼き板

ダニエル電池では、負極である亜鉛Zn板を浸した硫酸亜鉛ZnSO₄水溶液と、正極である銅Cu板を浸した硫酸銅（Ⅱ）CuSO₄水溶液を、素焼き板で仕切っている。

参考：ダニエル電池（仕組み・各極の反応式・素焼き版・起電力など）

解答：【１】亜鉛Zn【２】亜鉛イオンZn^2＋【３】電子e^ー【４】銅Cu【５】Cu

ダニエル電池では、まずイオン化傾向の大きい亜鉛Zn板が溶け出し亜鉛イオンZn^2＋となる。このとき発生した電子e^ーが銅Cu板に到達すると、溶液中に含まれるCu²⁺がこれを受け取りCuとなる。

参考：ダニエル電池（仕組み・各極の反応式・素焼き版・起電力など）

解答：Zn → Zn²⁺ + 2e^–

ダニエル電池の負極では、Zn板が溶け出してZn^2＋とe^ーが発生する。

\[ \mathrm{Zn→Zn^{2+}+2e^{-}} \]

参考：ダニエル電池（仕組み・各極の反応式・素焼き版・起電力など）

解答：Cu²⁺ + 2e^– → Cu

ダニエル電池の正極では、CuSO₄中に存在しているCu^2＋がe^ーを受け取ることでCuが発生する。

\[ \mathrm{Cu^{2+}+2e^{-}→Cu} \]

参考：ダニエル電池（仕組み・各極の反応式・素焼き版・起電力など）

解答：【１】銅(Ⅱ)イオンCu^2＋【２】銅Cu【３】増加【４】減少

ダニエル電池の正極では、負極から流れてきた電子を銅(Ⅱ)イオンCu^2＋が受け取り銅Cuとなり正極である銅板にはりつく。したがって、放電を続けると正極の質量は増加し、負極の質量は減少する。

参考：ダニエル電池（仕組み・各極の反応式・素焼き版・起電力など）

解答：【１】ZnSO₄【２】CuSO₄【３】電荷（【１】・【２】は順不同）

ダニエル電池における素焼き板の役割は２つある。
① ZnSO₄とCuSO₄の２つの溶液を混ざらないように区切るため
② イオンを透過させることで、電荷のバランスを調整する

参考：ダニエル電池（仕組み・各極の反応式・素焼き版・起電力など）

解答：【１】ZnSO₄【２】CuSO₄

ダニエル電池でより大きな起電力を得るためには、ZnSO₄の濃度を小さくしておくこと、またCuSO₄の濃度を大きくしておくことが重要である。

参考：ダニエル電池（仕組み・各極の反応式・素焼き版・起電力など）