問題鉛蓄電池を放電したときの正極・負極の変化と電解液の比重の変化について、正しい組合せはどれか。
- a正極では二酸化鉛が、負極では鉛が増加し、電解液の比重は上昇する
- b正極・負極とも硫酸鉛が減少し、電解液の比重は上昇する
- c正極・負極とも硫酸鉛が増加し、電解液の比重は低下する
- d正極では鉛が、負極では二酸化鉛が増加し、電解液の比重は低下する
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正解:c. 正極・負極とも硫酸鉛が増加し、電解液の比重は低下する
正解は「正極・負極とも硫酸鉛が増加し、電解液の比重は低下する」。鉛蓄電池の放電反応は PbO2+Pb+2H2SO4 → 2PbSO4+2H2O で、正極の二酸化鉛と負極の鉛がいずれも硫酸鉛に変わる。電解液中の硫酸が消費されて水が生成されるので、比重は低下する。「正極では二酸化鉛が、負極では鉛が増加し、電解液の比重は上昇する」は誤り。放電では二酸化鉛も鉛も減少し、比重も低下する。この記述は充電時の変化に近い。「正極・負極とも硫酸鉛が減少し、電解液の比重は上昇する」は誤り。硫酸鉛は放電で両極とも増加する。硫酸鉛が減って比重が上昇するのは充電時である。「正極では鉛が、負極では二酸化鉛が増加し、電解液の比重は低下する」は誤り。正極の活物質は二酸化鉛、負極の活物質は鉛であり、両極が入れ替わることはない。放電後に両極に増えるのは硫酸鉛である。
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