中3理科｜電池とイオン｜テスト対策問題です。中学3年生の理科では、「電池とイオン」という重要な単元が登場します。この分野では、電池の仕組みや化学反応、イオンが関与する現象について学びますが、初めて触れる専門用語や化学式に戸惑うことも多いですよね。この記事では、テスト対策として押さえておきたいポイントを分かりやすく解説し、苦手意識を克服するための学習のヒントをお届けします！これを読んで、理解を深めながらテストの高得点を目指しましょう！
「電池とイオン」テスト対策問題
【問題1】イオン化傾向と化学電池の問題
図のように、発泡ポリスチレンの板に金属板Aと金属板Bを差し込み、うすい塩酸の中に入れた。この金属板に導線をつけ、電子オルゴールに接続し、電子オルゴールが鳴るか調べた。このとき使った金属板の組み合わせは下の通りである。次の各問いに答えなさい。
| 金属板A | 金属板B | |
| 実験１ | 鉄 | 鉄 |
| 実験２ | 銅 | 亜鉛 |
| 実験３ | マグネシウム | 亜鉛 |
| 実験４ | マグネシウム | 銅 |
（1）実験１～実験４の組み合わせで、電子オルゴールが鳴るものはどれか。すべて選び実験番号で答えなさい。
（2）（1）の中で、最も大きな音で電子オルゴールが鳴ったものはどれか。実験番号で答えなさい。
（3）実験１～実験４で、電子オルゴールの音が鳴っているとき、金属板Aと金属板Bのどちらから泡が発生しているか。また、発生している泡は何という気体か。気体の名称を答えなさい。
（4）実験１～実験４で、電子オルゴールの音が鳴っているとき、電子は金属板Aと金属板Bのどちらからどちらに移動しているか。
（5）実験１～実験４の組み合わせで、電子オルゴールとの接続を逆にすると音が鳴るものはどれか。実験番号で答えなさい。
【問題2】ダニエル電池の問題
下の図は、ダニエル電池のしくみを模式的に表したものである。これについて、以下の各問いに答えよ。
（1）図の装置で、導線に電流が流れる向きと、電子が移動する向きはAとBのどちらか。それぞれ記号で答えよ。
（2）電流を流したとき亜鉛板で起こる変化を、次の中から選び、記号で答えよ。
ア Zn＋2e⁻→Zn²⁺ イ Zn→Zn²⁺＋2e⁻ ウ Zn²⁺＋2e⁻→Zn エ Zn²⁺→Zn＋2e⁻
（3）素焼きの板を通って、硫酸銅水溶液から硫酸亜鉛水溶液のほうへ移動するイオンをイオン式で書け。
（4）電流を流し続けると、銅板の質量はどうなるか。
【問題】「電池とイオン」テスト対策問題の解答
【問題1】イオン化傾向と化学電池の解答
（1）実験３、実験４
金属のイオン化傾向は、Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Cuの順になります。マグネシウムが最もイオンになりやすく、銅がもっともイオンになりにくいです。イオン化傾向の異なる金属を電解質水溶液である塩酸に入れると、イオン化傾向の大きな金属が溶けてイオンになります。このとき、電子を放出します。放出された電子は導線を通り、もう一方の金属板にやってきます。この電子を水溶液中の水素イオンH⁺が受けとり、イオン化傾向の小さな金属からは水素が発生します。電子オルゴールは、電池の＋極と＋端子、電池の－極と－端子が接続されているときに音が鳴ります。
（2）実験４
イオン化傾向の差が大きな金属の組み合わせのとき、最も大きな電圧が生じます。したがって、MgとCuの組み合わせになります。
（3）金属板：B 気体：水素
イオン化傾向の大きな金属が溶けてイオンになり、イオン化傾向の小さな金属からは水素が発生します。電子オルゴールが鳴っている実験は３と４で、金属板Bの方に、イオン化傾向が小さい金属があります。
（4）金属板Aから金属板B
金属板Aがイオン化傾向が大きい金属で、金属が溶け電子を放出しています。
（5）実験２
実験２の金属でイオン化傾向が大きい金属は亜鉛、小さい金属は銅です。
【問題2】ダニエル電池の解答
（1）電流：B 電子：A
銅板が＋極、亜鉛板がー極になります。電流は＋極からー極に流れ、電子はー極から＋極に移動します。
（2）イ
亜鉛は銅よりもイオン化傾向が大きいので、水溶液中に溶けて亜鉛イオンになります。このとき電子を２個放出します。
（3）SO₄²⁻
電流を流し続けると、硫酸亜鉛水溶液中にZn²⁺が多くある状態になります。亜鉛板側が＋の電気を帯びるので、陰イオンである硫酸イオンが素焼き版を通過し亜鉛板側に移動します。
（4）増加する
銅板には、硫酸銅水溶液中の銅イオンが電子を受け取り銅原子になってくっつきます。
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