89回薬剤師国家試験問20

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      89回問20
      図は塩橋を用いたダニエル電池を示す。この電池の酸化還元平衡は次式で表せる。
        Cu2+ + Zn Cu + Zn2+ (1)
    また、Zn電極、Cu電極の標準電極電位(25℃)Eoはそれぞれ-0.763 V、0.337
    Vである。次の記述の正誤について、正しい組合せはどれか。
    図の左側の電極では還元反応が、右側の電極では酸化反応が起こり、全電池反応は(1)式となる。
    電池の起電力は、左側の電極を基準とし、還元電位とも呼ばれる。
    起電力は左側の半電池を基準とするので、ダニエル電池の標準起電力Eoは1.10 Vである。
    塩橋を用いているので、電極電位以外に液間電位差を考慮する必要がある。
    解答 5
     設問の図は塩橋を用いたダニエル電池を示し、イオン化傾向を利用した電池である。ダニエル電池では、左側の電極において、亜鉛(Zn)の酸化反応(Zn→Zn2++2e-)が起こり、右側の電極おいて、銅(Cu)の還元反応(Cu2++2e-→Cu)が起こっている。
    × 図の左側の電極では酸化反応が、右側の電極では還元反応が起こっている。
    × 電池の起電力は左側を基準とし、酸化電位といわれる。
    ○ 金属の標準電極電位Eoは標準状態(25℃、1atm)の水素電極を基準(0V)とした時の金属電極と水素電極における電極電位差である。標準起電力Eoは2つの電極間における標準電極電位差であり、①式で表すことができる。
          Eo=Eo(正極)−Eo(負極)…①
    ①式より、Eo=0.337 V−(-0.763 V)=1.10V
    × 塩橋(濃厚な塩を含むガラス管)を用いると、電極電位以外に液間電位差を除去することができるため、電極電位以外に液間電位差を考慮する必要がない。また、塩橋を用いると、液間電位差を無視することができるため、標準電位を求めるときに用いられる。
    a b c d 1 正 正 誤 正 2 正 誤 誤 正 3 誤 誤 正 正 4 誤 正 正 誤 5 誤 誤 正 誤
    Zn2+
    Zn
    2e-
    塩橋
    2e-
    Cu
    Cu2+
    CuSO4水溶液
    ZnSO4水溶液
    亜鉛半電池
    銅半電池


    e-

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