共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)本試験
問98 (化学(第2問) 問2)
問題文
H 1.0 C 12 N 14 O 16 Na 23 V 51 Ni 59 Cd 112 I 127
気体は、実在気体とことわりがない限り、理想気体とみなせるものとする。
水酸化カリウムKOHの水溶液を電解液とするニッケル・カドミウム電池について、放電のとき負極および正極で起こる反応は、それぞれ次の式(1)および(2)で表される。
負極 Cd+2OH- → Cd(OH)2+2e- ・・・(1)
正極 NiO(OH)+H2O+e- → Ni(OH)2+OH- ・・・(2)
この電池を放電したところ、負極の質量が1.7g増加した。このとき、電極反応によって消費された水H2Oの質量は何gか。最も適当な数値を、選択肢のうちから一つ選べ。
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問題
共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)本試験 問98(化学(第2問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)
H 1.0 C 12 N 14 O 16 Na 23 V 51 Ni 59 Cd 112 I 127
気体は、実在気体とことわりがない限り、理想気体とみなせるものとする。
水酸化カリウムKOHの水溶液を電解液とするニッケル・カドミウム電池について、放電のとき負極および正極で起こる反応は、それぞれ次の式(1)および(2)で表される。
負極 Cd+2OH- → Cd(OH)2+2e- ・・・(1)
正極 NiO(OH)+H2O+e- → Ni(OH)2+OH- ・・・(2)
この電池を放電したところ、負極の質量が1.7g増加した。このとき、電極反応によって消費された水H2Oの質量は何gか。最も適当な数値を、選択肢のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 (1件)
01
式⑴より、e-2molあたりカドミウムCd(式量112)1molが負極で減少することが分かります。
このとき、水酸化カドミウムCd(OH)2(式量146)が1mol増加するので、負極の質量は(OH)2の34g分だけ増加するから、流れたe-の物質量は
2mol✕1.7g/34g=0.10mol
ここで式⑵に着目すると、正極ではe-1molあたりH2O(分子量18)が消費されるので、求めるH2Oの質量は
18g/mol✕0.10mol=1.8g
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