【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を掲載しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。一問一答コンテンツ一覧は化学のグルメ『高校化学・化学基礎一問一答コンテンツ一覧』をご覧下さい。
問１
【】に当てはまる用語を答えよ。
鉛蓄電池では、負極に【１】板、正極に【２】板、電解質に【３】水溶液を用いる。
両極板をつなぎ放電をすると、負極では【１】の【４（酸化or還元）】反応が、正極では【２】の【５（酸化or還元）】反応が起こる。
鉛蓄電池では、負極に【１】板、正極に【２】板、電解質に【３】水溶液を用いる。
両極板をつなぎ放電をすると、負極では【１】の【４（酸化or還元）】反応が、正極では【２】の【５（酸化or還元）】反応が起こる。
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解答：【１】鉛Pb【２】酸化鉛PbO2【３】希硫酸H2SO4【４】酸化【５】還元
鉛蓄電池とは、鉛Pbと酸化鉛（Ⅳ）PbO2を希硫酸H2SO4に浸した電池である。
負極ではPbが電子e–を失っているので酸化反応、正極ではPbO2がe–を受け取っているので還元反応が起きている。
※酸化反応・還元反応について詳しくは酸化・還元の定義〜水素・酸素・電子の３パターン〜を参照
※鉛蓄電池について詳しくは鉛蓄電池（仕組み・反応式・充電・計算問題の解き方など）を参照
問２
【】に当てはまる用語を答えよ。
鉛蓄電池の放電時には、負極では【１】が酸化されて【２】が生じ、正極では【３】が還元されて【２】が生じる。
【２】は電解質中の【４】とくっついて【５】を生成するため、鉛蓄電池は放電が進行すると両極に【５】が析出して電極が覆われる。
電解質中の【４】は減少していくため電池の起電力は徐々に【６（増加or低下）】する。
鉛蓄電池の放電時には、負極では【１】が酸化されて【２】が生じ、正極では【３】が還元されて【２】が生じる。
【２】は電解質中の【４】とくっついて【５】を生成するため、鉛蓄電池は放電が進行すると両極に【５】が析出して電極が覆われる。
電解質中の【４】は減少していくため電池の起電力は徐々に【６（増加or低下）】する。
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問３
鉛蓄電池の正極・負極・全体における反応式を書け。
【問３】解答/解説：タップで表示
解答：【負極】Pb + SO42- → PbSO4 + 2e–【正極】PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e– → PbSO4 + 2H2O【全体】Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
鉛蓄電池の負極・正極・全体における反応式は次の通り。
負極での反応
鉛蓄電池の負極では、Pb板が溶けてPb2+が発生する。
\[
\mathrm{ Pb → Pb^{2+} + 2e^{-} }
\]
\mathrm{ Pb → Pb^{2+} + 2e^{-} }
\]
Pb2＋は溶液中のSO42-と反応するので、両辺にSO42-を足すと…
\[
\mathrm{ Pb + SO_{4}^{2-} → PbSO_{4} + 2e^{-} }
\]
\mathrm{ Pb + SO_{4}^{2-} → PbSO_{4} + 2e^{-} }
\]
これが、鉛蓄電池の負極の反応式である。
正極での反応
鉛蓄電池の正極では、PbO2板が、負極から流れてきたe–を受け取る。
\[
\mathrm{ PbO_{2} + 4H^{+} + 2e^{-} → Pb^{2+} + 2H_{2}O }
\]
\mathrm{ PbO_{2} + 4H^{+} + 2e^{-} → Pb^{2+} + 2H_{2}O }
\]
負極同様、Pb2+は溶液中のSO42-と反応するので、両辺にSO42-を足すと…
\[
\mathrm{ PbO_{2} + 4H^{+} + SO_{4}^{2-} + 2e^{-} → PbSO_{4} + 2H_{2}O }
\]
\mathrm{ PbO_{2} + 4H^{+} + SO_{4}^{2-} + 2e^{-} → PbSO_{4} + 2H_{2}O }
\]
これが、鉛蓄電池の正極の反応式である。
全体の反応
鉛蓄電池全体の反応式は、負極・正極の反応式を元に作ることができる。
※鉛蓄電池について詳しくは鉛蓄電池（仕組み・反応式・充電・計算問題の解き方など）を参照
問４
【】に当てはまる用語を答えよ。
鉛蓄電池は、放電時と逆向きに電流を流して【１】を行うことで起電力が回復し再利用できる。
このような【１】可能な電池のことを【２】電池という。
鉛蓄電池は、放電時と逆向きに電流を流して【１】を行うことで起電力が回復し再利用できる。
このような【１】可能な電池のことを【２】電池という。
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著者プロフィール
・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり（過去生徒合格実績：東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・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
著者紹介詳細
・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり（過去生徒合格実績：東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・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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