テスターの動作確認
1円玉と10円玉の接触による電圧
・硫酸銅粉末固体を80g秤量をする。1Lの純水をビーカーに加え、そこに硫酸銅粉末固体を加える。すると0.5Mの硫酸銅水溶液を精製する。
メッキ前のクリップ、ビーカーの質量を精密電子天秤で秤量する。
・クリップをビーカーに固定し、硫酸銅水溶液に入れ、電解セルを組み立てる。電流計、電圧計、電源をつなげ、電析する。
・メッキ後のクリップの質量を測定し、メッキされた銅の質量を求める。
・テスターで動作確認をした。
・電池を直列で接続し、メートルブリッジにつなげた。
・メートルブリッジにテスターと電流計を接続した。
・問1で作った電解セルにメートルブリッジを接続し、回路を組み立てる。
・抵抗値を変化させて、起電力と分解電圧を測定する。
銅が析出してる様子
11-01
問題1
1円に対する各硬貨で作成した電池の電圧
5円 0.51V
10円 0.53V
50円 0.49V
100円 0.50V
500円 0.52V
5円に対する各硬貨で作成した電池の電圧
1円 -0.51V
5円 0.01V
50円 0.03V
100円 0.01V
500円 0.03V
10円に対する各硬貨で作成した電池の電圧
1円 -0.52V
5円 -0.02V
50円 0.01V
100円 0.02V
500円 -0.01V
50円に対する各硬貨で作成した電池の電圧
1円 -0.52V
5円 -0.03V
10円 0V
100円 0.02V
500円 -0.01V
100円に対する各硬貨で作成した電池の電圧
1円 -0.52V
5円 -0.01V
10円 0V
50円 0.01V
500円 -0.01V<
500円に対する各硬貨で作成した電池の電圧
1円 -0.52V
5円 -0.02V
10円 0V
50円 0.01V
100円 -0.01V
問2
問題1
自作したコイン電池の様子
問2
自作したコイン電池の測定
室温
気温：29.1℃ 湿度：60％
11-21
問1 部屋を閉め切ることで無風状態にし環境改善に努めた。
問1
ビーカー2個、硫酸銅（Ⅱ）水溶液 適量、硫酸亜鉛水溶液 適量、セロハンテープ 1個、 セロハンチューブ 1個、銀塩化銀 2個、 クリップ4個、導線 4本、電圧計 1個、電流計 1個
問2
問3
・まず塩化銀溶液を染みこませたセロハンチューブとセロハンテープで
塩橋を形成する。このとき流れを一方にするため下部をセロハンで固定する。
・次にダニエル電池を組み立てる。二つのビーカーを用意し一方に硫酸亜鉛水溶液を、もう一方には
硫酸銅（Ⅱ）水溶液を入れた。塩橋を二つの水溶液に浸るように設置した。
・銅、亜鉛、電流計、電圧計を導線に接続し、銅極板を硫酸銅（Ⅱ）水溶液、亜鉛極板を
硫酸亜鉛水溶液に浸す。
・起電力を分解電圧両方を測定する。
問4
・銀線を全体的に削り、金属表面を3M HNO3 で処理する。
・銀線の面積を求め、電流密度がJ=0.8 mA/cm^2となる電流値を求める。
・抵抗尺を調整し、電流を決める。
・電解セルを両面テープで固定し、液がこぼれるのを防ぐ。
・15 分程度電解して銅を析出させる。
電池式
問5 (-)Zn|ZnSO4aq||CuSO4aq|Cu(+)
問6
起電力 1.0964 V
Cu +0.337 V
Zn -0.7672 V
測定方法 テスターの動作確認を行う。 両面テープで固定し、電解セルを安定化させる。
問1
銀塩化銀電極 2つ 、硫酸亜鉛水溶液 適量 、硫酸銅水溶液 適量 、ビーカー 2個、 クリップ 4個 、導線 、塩橋
問2
ビーカー2個にそれぞれ硫酸亜鉛水溶液、硫酸銅水溶液・両面テープをテーブルにはり、ビーカーをテーブルに固定する。
・テスターを回路の各電極に接触させ、電位差を測定する。
・銀塩化銀電極の測定もする。
問1
テスター 1個、ビーカー2個、白金線 2本、電池 1個、抵抗尺 1個、スイッチ1個
、硫酸、水酸化ナトリウム、塩酸、銅線、亜鉛線、黒鉛棒
問2
使用した電池を次の電池式で示す。
Pt|H2SO4|Pt
この電解セルは両面テープでテーブルに固定する。
抵抗尺に電圧計をつなぐ。抵抗尺を銅線で電解セルにつなぐ。抵抗尺の両端に電圧計、電圧計
の片側に電流計を接続する。
抵抗尺で電圧を調整し、分解電圧を測定する。電解液を硫酸から塩酸へ変えて測定する。
アノードに白金、カソードに銅と亜鉛、黒鉛をそれぞれ使用する。先ほどの電解セルの電極
を変えて、分解電圧を測定し、過電圧を求める。
問1
問2
電池を直列につなぐ。またコンデンサーにつないで逆流を防ぐ。
問３
アジピン酸アンモニウムの場合、アルミニウムイオンが液中に流出しにくいため。静電容量が 大きいから、電解コンデンサーに使われる。
問1
問2
アノード部 : Fe → Fe2+ + 2 e− Al → Al3+ + 3 e− カソード部 : H2O + 1/2 O2 + 2e− → 2 OH−問3
鉄に亜鉛をメッキする方法がある。鉄よりも亜鉛の方がイオン化が大きいが亜鉛は酸化被膜
を作るため、トタンは鉄板よりもさびにくい。
問1
アルカリ電池は内部溶液が強いアルカリ性であるため、漏れた溶液は触ってはいけない。 また、子供の届くところに置かない。
問2
回路に抵抗がない場合、ショートを起こし危険であるため抵抗を回路に組み込む。
問1
0.02M K3[Fe(CN)6]aq 適量、 0.02M FeCl3aq 適量 ビーカー 2個、 クリップ 4個、 銅線 4本 白金線 4本、 電圧計 1個、 電流計 1個、 充電池 2個、 スイッチ 1個
問2
約0.66gのK3[Fe(CN)6]を秤量しビーカーに移す。そこに純水100ml加える。 約0.32gのFeCl3を秤量し別のビーカーに移す。そこに純水100ml加える。 精製した溶液を2つの電解セルで使用するビーカー2個に10mLずつ移す。
問3
電解セルをテーブルに固定し、二つの水溶液を混合する。二つの白金線を溶液に浸し、回路を組 み立てる。電流密度40μA/cm^2になるように電圧をかけ、2分たったとき、白金線表面にプルシア ンブルーが析出するか確認する問4
Pt | 0.02M K3[Fe(CN)6]，0.02M FeCl33 | Pt