電験２種過去問【2018年機械 問6】

解答

解説

　アルカリマンガン乾電池は負極に亜鉛粉、正極に\(\fbox{(ｲ)二酸化マンガン}\)、電解液に\(\fbox{(ｦ)水酸化カリウム}\)水溶液を用いた公称電圧1.5Vの一次電池である。

　あるアルカリマンガン乾電池を1000mAの定電流でセル電圧が所定の終止電圧になるまで放電したとき、通電電気量が6000mA・h、電力量が6.60W・hであった。

　このとき、放電に要した時間は\(\displaystyle\frac{6000ｍA・h}{1000mA}=\fbox{(ﾍ)6}\)h、平均電圧は\(\displaystyle\frac{6.6W・h}{6h\times 1000mA}=\fbox{(ﾎ)1.1}\)Vとなる。

　亜鉛、酸素及び水素の原子量をそれぞれ65.38、16.00及び1.01、ファラデー定数を26.80A・h/molとすると、通電電気量が6000mA・hであるので、放電で水酸化亜鉛（Zn(OH)₂）のみが生成されるとすると、その物質量は、

　\(\displaystyle\frac{6000\times10^{-3}}{26.80}=0.224\)[mol]

（Zn(OH)₂）の物質量が0.224[mol]であるとき、その質量は

\(\displaystyle\left(65.38+2\times(16.00+1.01)\right)\times0.224=\fbox{(ﾛ)22.2}\)gである。