高校化学 要点・解法ノート
差がつく

電池のしくみ(ダニエル電池)

着眼点イオン化傾向が大きい金属が負極(酸化される・電子を出す)、小さいほうが正極(還元が起こる)。電子は負極から導線を通って正極へ。

\text{負極: }\ce{Zn -> Zn^2+ + 2e-}\qquad \text{正極: }\ce{Cu^2+ + 2e- -> Cu}
  • ダニエル電池: 亜鉛板を硫酸亜鉛水溶液に、銅板を硫酸銅(Ⅱ)水溶液に入れ、素焼き板(または塩橋)で仕切る。
  • 素焼き板はイオンを通して電気的なつりあいを保ち、2つの溶液がすぐに混ざるのを防ぐ。
例題
1
ダニエル電池を放電させると、亜鉛板と銅板の質量はそれぞれどう変化するか。
解答
亜鉛板は \ce{Zn^2+} として溶け出すので減少、銅板には Cu が析出するので増加。
確認問題
1
亜鉛と銅の代わりにマグネシウムと銅を使うと、起電力はどうなるか。
答え
大きくなる(Mg のほうが Zn よりイオン化傾向が大きく、差が大きい)

「酸化還元」の項目

  1. 酸化・還元の定義必須
  2. 酸化数の決め方と酸化還元の判定必須
  3. 酸化数が分数になる物質不要
  4. 代表的な酸化剤・還元剤の半反応式必須
  5. 半反応式のつくり方(4手順)必須
  6. 半反応式から反応式をつくる必須
  7. 酸化剤にも還元剤にもなる物質(H₂O₂・SO₂)差がつく
  8. 過マンガン酸カリウム滴定必須
  9. ヨウ素滴定差がつく
  10. COD(化学的酸素要求量)不要
  11. イオン化傾向と金属の反応性必須
  12. 金属と金属イオンの反応必須
  13. 電池のしくみ(ダニエル電池)差がつく
  14. 金属の製錬差がつく

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