鉛蓄電池と電解

質問

鉛蓄電池を電源とし、希硫酸の電解槽と硫酸銅(2）溶液の電解槽を直列につないで電気分解をした。電極はいずれも白金板で、ある極板に銅が3.2g析出した。 (Cu=64)
(1)流れた電気量は何クーロンか。
Cu2+ + 2e → Cu
3.2/64×2×96500=9650
　　　　　　　　　　　　　　正答　9650C

(2)希硫酸の電解槽で発生した気体は標準状態で何Lか。
2H2O →H2 + 2OH + 2e 0.5mol×22.4=11.2L
2H2O →O2 + 4H+ + 4e 0.25mol×22.4=5.6L
(11.2+5.6)×9650/96500=1.68L
正答　1.68L

(3)鉛蓄電池内の希硫酸の濃度はどう変わったか。また希硫酸中の純塩酸（H2SO4)の変化量は何gか。
(参考です。　Pb + Pb02 + 2H2SO4 → 2PbSO4 +　2H2O）
この問題が解けません。ちなみに解説では、
2×96500クーロン　→　2mol=2×98g
9650クーロン → a
a=0.1×98=9.8g
したがって9.8g減る

となりました。解説を読んでも理解できません。この98gはどこから来たのでしょうか？あと2×96500クーロンの2とはなんでしょうか？
(1)～(2)は解けたのですが、(3)でつまづいています。
もし分かったという方がいましたら解説お願いしたいです。
よろしくおねがいします。

回答No.2

htms42

＞鉛蓄電池内の希硫酸の濃度はどう変わったか。また希硫酸中の純塩酸（H2SO4)の変化量は何gか。
(参考です。　Pb + Pb02 + 2H2SO4 → 2PbSO4 +　2H2O）

多くの高校生はこの式の左辺で硫酸Ｈ２ＳＯ４が反応しているから濃度が小さくなる、密度が減ると考えています。
「この反応が進むと希硫酸の密度がちいさくなる。これはどうしてか」という問に「硫酸が反応するから」とだけ答える高校生も多いです。

でもこれは正しくありません。もう１つの条件を考慮して初めて言えることです。
よく似た式
ＣｕＯ＋Ｈ２ＳＯ４→ＣｕＳＯ４＋Ｈ２Ｏ
ではどうなるでしょうか。
密度は大きくなります。
どちらも左辺で硫酸が反応します。硫酸鉛が出来る反応と硫酸銅ができる反応の違いを説明しないと答えにならないというのが分かりますね。
問題集の解答でも同じです。このことに触れている解答を見ることはほとんどありません。多分あなたの持っている問題集の解答も式だけが載っていて理由は書かれていないでしょうね。

自動車のバッテリー（鉛蓄電池）ではバッテリー液（希硫酸）の密度がある値から小さくなると新しいのに交換するようにという指示がされています。密度計がない場合はバッテリーの底に黒っぽい粉が目立つようになると交換ということになります。そういうことに絡んでよく訊かれる問題です。

お礼

お返事遅くなってすいません。
こんなに詳しく教えてもらってありがたいです。
たしかに私の持っている問題集の解答には詳しく載っていません；
htms42さんのおっしゃる通りがあるので、もう少し先生に聞くなり調べてみます。
ありがとうございました。

回答No.1

noname#160321

>希硫酸中の純塩酸（H2SO4)
じゃなくて「純硫酸」(分子量98.078）これが98の理由。

>2×96500クーロンの2…
>3.2/64×2×96500=9650
この２。

お礼

お返事が遅くなってすいません。
なるほど。
９８は硫酸のことでしたか！なんのことかさっぱり分からなかったのですごく助かりました。
教えていただきありがとうございました。