理科ラボ

中学3年 理科|電池とイオン

電池とイオンの標準問題

この教材のために作ったオリジナル問題です。入試過去問は掲載していません。

定期テストくらいの問題です。答えると、正解とわけが出ます。記述や作図は、ノートや印刷した用紙に書いてから答えの例と見くらべましょう。

印刷する PDFをダウンロード問題解答解説

印刷・PDFの問題は数字が固定されています(だれが印刷しても同じ問題で、解答と合います)。

問1図を見て選ぶ10点

導線でつなぐと、亜鉛板の表面では何が起こるか。

  1. ア 銅が付く
  2. イ 亜鉛が電子を放出し、Zn²⁺になって溶け出す
  3. ウ 水素が発生する
答えと解説

答え:イ(亜鉛が電子を放出し、Zn²⁺になって溶け出す)

亜鉛原子が電子を2個放出して亜鉛イオン(Zn²⁺)になり、水溶液中に溶け出します。亜鉛板はだんだん細くなります。

よくあるまちがい:亜鉛はイオンになりやすい→電子を放出する。

問2図を見て選ぶ12点

亜鉛板で放出された電子は、導線を通ってどこへ行き、どうなるか。

  1. ア 銅板へ行き、Cu²⁺が受け取って銅になる
  2. イ セロハンを通って、銅板側へ行く
  3. ウ 亜鉛板にもどる
答えと解説

答え:ア(銅板へ行き、Cu²⁺が受け取って銅になる)

電子は導線を通って亜鉛板から銅板へ移動し、銅板の表面で銅イオン(Cu²⁺)が電子を受け取って銅になります。

よくあるまちがい:電子は導線を、イオンは水溶液(セロハン)を通る。

問3選んで答える12点

ダニエル電池で、-極になるのはどちらか。

  1. ア 銅板
  2. イ 亜鉛板
  3. ウ セロハン
答えと解説

答え:イ(亜鉛板)

電子を放出する亜鉛板が-極、電子を受け取る銅板が+極です。亜鉛の方が銅よりイオンになりやすいからです。

よくあるまちがい:電子が出ていく極が-極。

問4選んで答える12点

電流の向きと、電子の移動の向きの関係として正しいものはどれか。

  1. ア 同じ向き
  2. イ 反対向き
  3. ウ 関係はない
答えと解説

答え:イ(反対向き)

電子は-極(亜鉛板)から+極(銅板)へ移動します。電流の向きはその反対で、+極(銅板)から導線を通って-極(亜鉛板)へ流れます。

よくあるまちがい:電子:-極→+極、電流:+極→-極。

問5図を見て選ぶ12点

亜鉛側ではZn²⁺(+)がふえ、銅側ではCu²⁺(+)が減っていく。セロハンのはたらきはどれか。

  1. ア 電子を通す
  2. イ 2つの水溶液を完全にさえぎる
  3. ウ イオンを通して、両側の+と-のつり合いを保つ
答えと解説

答え:ウ(イオンを通して、両側の+と-のつり合いを保つ)

セロハンは2つの水溶液がすぐに混ざらないようにしながら、イオンを少しずつ通して、両側の電気のかたよりを打ち消します。

よくあるまちがい:セロハン=混ざりにくくしつつ、イオンは通す。

問6選んで答える12点

電池を長く使ったとき、銅板側の硫酸銅水溶液の青色はどうなるか。

  1. ア うすくなる
  2. イ こくなる
  3. ウ 変わらない
答えと解説

答え:ア(うすくなる)

銅イオン(青色のもと)が電子を受け取って銅になるので、水溶液の青色はうすくなります。

よくあるまちがい:青色=Cu²⁺の色。減るとうすくなる。

問7選んで答える12点

電池では、物質のもつ何エネルギーが電気エネルギーに変わっているか。

  1. ア 熱エネルギー
  2. イ 化学エネルギー
  3. ウ 光エネルギー
答えと解説

答え:イ(化学エネルギー)

電池(化学電池)は、物質がもつ化学エネルギーを、化学変化によって電気エネルギーに変える装置です。

よくあるまちがい:化学電池=化学エネルギー→電気エネルギー。

問8記述18点

ダニエル電池で、亜鉛板が-極、銅板が+極になる理由を、「イオンへのなりやすさ」と「電子」ということばを使って説明しなさい。

答えと解説

答えの例

亜鉛の方が銅よりイオンになりやすいので、亜鉛板で亜鉛が電子を放出してZn²⁺になる。その電子が導線を通って銅板へ流れ、銅板でCu²⁺が電子を受け取る。電子が出ていく亜鉛板が-極、電子が流れこむ銅板が+極になる。

採点のポイント:亜鉛の方が銅よりイオンになりやすい/亜鉛板から電子が出て(-極)、銅板へ流れこむ(+極)

よくあるまちがい:なりやすさのくらべ→電子の流れ→極、の順に書く。