□269 鉛蓄電池 次の文章を読み, あとの各問いに答えよ。 原子量: 0=16, S=32, Pb=207 01x ASSH 鉛蓄電池は,鉛と酸化鉛 (IV) を電極として希硫酸に浸したもので,鉛電極は(ア) 極で,酸化鉛(IV) 電極は(イ) 極である。 放電時に,鉛電極では (i) 式で示される (ウ)反応が,酸化鉛 (IV) 電極では (ii) 式で示される(エ)反応が進行する。 (a)+SO2- (b)+(e-01 00.3 x (f) + 2 (g) )には適する語句, (d) + 4H+ + SO42+(e) e ……(i) --(ii) には適する化学式や数値を入れよ。 (1) 上の文章中の ( (2) 鉛蓄電池を外部電源につなぎ, 逆向きに電流を流すと, 起電力が回復する。 この 操作を何というか。 また、この操作で起電力が回復する電池を何というか。 (3)この電池において電子 e-1.00molに相当する電気量が放電されると、鉛電極の質 量は何g増加または減少するか。 また, このとき両極で使われる硫酸は何molか。 176 [化学] 2編 化学反応とエネルギー

269 鉛蓄電池71542) 解答 (1)ア･･･負イ･･･正ウ･･･酸化エ･･･還元 (a) Pb (b) PbS04 (c) 2 (d) PbO2 (e) 2 (f) PbS04 (g) H2O ニ (2) 充電, 二次電池 (蓄電池) (3)鉛電極 48g増加硫酸: 1.00mol 硫酸100mols - Ins(-) (1) 鉛蓄電池の構造は. 電酒

(3) 鉛電極で放電時に起こる反応は,次式で表される。 + Pb SO42 物質量 1mol 質量 207g PbSO4 + 2e Pb = 207 1 mol 2mol PbSO4=303 303g JMS 2molの電子 e-に相当する電気量が流されると, Pb1mol (207g) がPbSO41mol (303g) に変化する。 したがって、 質量は、 303g-207g=96g の増加となる。 いま, 電子 1.00molに相当する電気量 が放電されたとすると,96gの1/2の48gの質量増加 O-HS30+HS Hom なる。 両極での変化を1つにまとめると,次式で表される。 鉛蓄電池が電子を2mol放電 すると, 化学 負極 : Pb → PbSO4 16 (2e-) Pb+PbO2 +2H2SO4 → 1mol 1 mol 2 mol 2 mol 2PbSO4 +2H2O 2mol 96g増加 正極: PbO2 → PbSO4 2molの電子に相当する電気量が放電されると, 硫 酸が2mol使われる。 したがって, 電子1.00molに相 当する電気量が放電されたとすると, 硫酸は 1.00mol 使われる。 電解液: 2H2SO4 64g増加 → 2H2O 160g減少 (注) 充電の場合は逆になる。 270 燃料電池 510