中学3年

【理科 中学3年 #1】イオンと電池 練習問題(ステップ1b)

栞先生

イオンと電池 練習問題

理科 中学3年 ステップ1b|全10問

用語の確認
問1電解質の水溶液に電流を流して、水溶液中のイオンを各電極で物質として取り出す操作を(  )という。

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問2電気分解の装置で、外部電源の+極側につながる電極を何というか。

  • ア 正極
  • イ 負極
  • ウ 陽極
  • エ 陰極
電気分解の生成物
問3塩化銅水溶液(CuCl₂)を電気分解したとき、陽極で発生する気体は何か。

  • ア 水素
  • イ 酸素
  • ウ 塩素
  • エ 二酸化炭素
化学電池の仕組み
問4化学電池とはどのような装置か。最も適切なものを選びなさい。

  • ア 光エネルギーを電気エネルギーに変える装置
  • イ 化学エネルギーを電気エネルギーに変える装置
  • ウ 電気エネルギーを化学エネルギーに変える装置
  • エ 熱エネルギーを電気エネルギーに変える装置
ボルタ電池
問5亜鉛板と銅板を希硫酸に入れたボルタ電池では、亜鉛板の表面で亜鉛原子が電子を放出して(  )になり、水溶液中に溶け出す。空欄に当てはまるイオンの名称を答えなさい。

→ ________________________________
問6ボルタ電池で、導線中の電子はどの向きに流れるか。

  • ア 銅板から亜鉛板へ
  • イ 亜鉛板から銅板へ
  • ウ 両方向に同時に流れる
  • エ 電子は導線中を流れない
イオン化傾向
問7金属が水溶液中で(  )になりやすい順に並べた順序を、イオン化傾向という。空欄に当てはまる語を答えなさい。

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次の金属を、イオン化傾向の大きい順(左ほど大きい)に並べなさい
問8

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電気分解と化学電池の対比
問9電気分解は外部電源(電池など)が必要だが、化学電池は外部電源がなくても電流を取り出せる。○か×か。

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次の用語と、それが使われる装置を結びつけなさい
問10

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解答・解説
問1電気分解

電気分解とは、外部電源から電流を流すことで、電解質水溶液の中のイオンを各電極で物質として取り出す操作。
問2

電気分解では外部電源の+極側につながる電極を陽極、−極側を陰極という。化学電池の正極・負極とは別の呼び方なので注意。
問3

陽極では塩化物イオン(Cl⁻)が電子を電極に渡し、塩素(Cl₂)の気体になって発生する。陰極では銅が析出する。
問4

化学電池はイオン化傾向の異なる2種類の金属と電解質水溶液を組み合わせ、化学変化を利用して電流を取り出す装置。電気分解とはエネルギー変換の向きが逆になる。
問5亜鉛イオン

亜鉛板では Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ の反応が起こる。亜鉛原子が電子を2個失って亜鉛イオン(Zn²⁺)になり、水溶液中に溶け出す。
問6

電子は負極(亜鉛板)から出て、導線を通って正極(銅板)に流れ込む。電流の向きは電子の流れと逆向きで、銅板から亜鉛板へ流れると約束されている。
問7陽イオン

金属は電子を放出して陽イオンになる。イオン化傾向が大きい金属ほど陽イオンになりやすく、電子を放出しやすい。
問8Mg, Zn, Fe, Cu

主な金属のイオン化傾向は Mg>Al>Zn>Fe>Cu>Ag の順。Cuは右側(陽イオンになりにくい・電子を放出しにくい)、Mgは左側(反応性が高い)。
問9

○。電気分解は電気エネルギー→化学エネルギーへの変換で外部電源が必要。化学電池は化学エネルギー→電気エネルギーへの変換で、自分自身が電源となる。
問10陽極・陰極→電気分解、正極・負極→化学電池

電気分解では『陽極(+側)・陰極(−側)』、化学電池では『正極・負極』という呼び方を使う。用語が似ているが別概念なので、装置とセットで覚える。
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