「イオンの問題が解けない」
「イオンって難しい」
「ボルタの装置の問題が全然理解できない」
と悩んでいないでしょうか？
　実は、イオンの問題は、中学校理科の最難関と言えるほど、超難しいのです。
　しかも、実力テストや高校入試では頻出の問題なのです。
　だから、イオンを苦手としている中学生は実に多いのです。
　でも、あまり知られていない事実があります。
　実は、
イオンの問題はワンパターン問題が多い
のです。
　これは、以前からお伝えしている
難しい問題は、ワンパターン問題の法則
に一致するのです。
　１つずつ、しっかりと理解して、ストック（知識量）を積み重ねていけば「また同じ話？あきたよ」という程度の問題です。
　私は、２５年以上中学生に理科を教えています。
　その中で、「どうしたら中学生が少しでも理科がわかるようになるのか」について研究してきました。
　そして一つの確信を得ています。
難問は良質の問題を繰り返し解くことで確実に解けるようになる
と。
　この記事を読み終えるときには、イオンの問題（特に“ボルタの装置”の問題）をどのように解けばよいかがわかるでしょう。
　今までわからなかったテスト問題が、「なるほど、こういうことだったのか」と納得できれば、大きな自信となって理科が好きになるでしょう。
　この記事を読んで、「”いやになる”理科」から、「いやに”なるほど”理科」にしましょう。
　本記事の内容
・イオンの単元で出てくる”ボルタの装置”の問題の解き方がわかる
　それでは、詳しい説明です。

１　化学電池の問題を解いてみよう

　最初に、ボルタの装置（電池）の問題を解いてみましょう。
　「ボルタの装置って何？」という人は、こちらの記事をご覧ください。
イオンと化学電池②～電解質に、２種類の金属を入れると電池ができる　モデルを使って考えると超簡単に理解できる！～
　それでは、問題です。
問題１
電池のしくみを調べるために、下の図のように、うすい塩酸の中に亜鉛板と銅板を入れて、導線で電子オルゴールにつないだところ、オルゴールから音楽が流れた。このとき、銅板からは気体が発生し、亜鉛板はとけだしていた。

（１）　この実験で起った、亜鉛板がとけだす様子を表しているものを、次のア～エから選びなさい。
ア　Zn2+ + – – →Zn
イ　Zn + – – →Zn2+
ウ　Zn → Zn2+ + – –
エ　Zn2+ → Zn + – –

（２）次の文は、この電池の電極と電子が移動する向きについて述べたものである。文中の①②に当てはまる言葉を、（　）の中のア、イからそれぞれ選びなさい。
この電池では、（①　ア　銅板　イ　亜鉛板　）が＋極、もう一方の金属板がー極となる。この時、電子は導線を通って（②　ア　ー極から＋極へ　イ　＋極からー極へ　）移動する。
（３）この実験のように、水溶液と２枚の金属板を用いて電気エネルギーを発生させるために必要な条件を、水溶液と２枚の金属板について答えなさい。
　どうでしょうか？
　選択問題が多いので、簡単でしょうか？
　それとも、なんて答えればよいのかわからないくらい難しいでしょうか？
　どちらの人も、必ず答えを見る前に自分の考えを紙などに書いておきましょう。
　一度は自分の頭で考えることで、成績は上がっていきます。
　むずかしいという人のために、ヒントを書いておきます。
<ヒント>
・金属が溶けるということは、原子からイオンになるということ
・水溶液にとけだしている金属がー極になる。
・電子は、ー極から＋極に流れる
・電池を作るときに使われる水溶液は、電気を通すことができる
・ボルタの装置やダニエル電池に使われていた金属は何種類？
　それでは、解答と解説です。
【解答・解説】
（１）　ウ　（「亜鉛板がとける」とは、亜鉛の原子が、亜鉛イオン（Zn2+）になること。電子は２つ出てくる。
（２）　①　ア　　②ア　（亜鉛板はとけて電子を放出するので陰極になる。だから、陽極は銅板となる。また、電流の向きと電子の動きは逆になる。）
（３）　水溶液：電解質の水溶液を用いる
　　　　金属板：２種類の金属を用いる
　いかがでしたか？
　解けましたか？
　正解しなくても、問題ありません。
　これから、どんどん解けるようになるでしょう。
　それでは、２問目です。
問題２
うすい塩酸で湿らせたろ紙を銅板と亜鉛板ではさみ、図のように電子オルゴールをつなぐと、音が鳴った。

（１）　銅板の表面で起っている現象を、ア～カから１つ選びなさい。
　　　　ア　銅原子が電子を２つ離して、銅イオンになっている。
　　　　イ　亜鉛原子が電子を２つ離して、亜鉛イオンになっている。
　　　　ウ　塩素が銅板から発生している。
　　　　エ　塩素が亜鉛板から発生している。
　　　　オ　水素が銅板から発生している。
　　　　カ　水素が亜鉛板から発生している。
（２）　亜鉛板の表面で起っている現象を、（１）のア～カから１つ選びなさい。
（３）　＋極になっているのは、銅板と亜鉛板のどちらか。
（４）　電流は、a,bのどちら向きに流れているか。
（５）　化学変化によって電流を取り出す装置を何というか。
　どうですか？
　形は変わっても、問題１と同じボルタの装置であることに気づけるかどうかが、一つの大きなポイントとなっています。
　「問題１と同じ電池」だと気付くことで、先ほどと同じことを聞かれていることがわかります。
　それでは、解答と解説です。
【解答・解説】
（１）　オ　（ボルタの装置では、銅板の表面で水素が発生する）
（２）　イ　（ボルタの装置では、亜鉛板がとけだすので、電子を２つ離して亜鉛イオンになっている）
（３）　銅板　（亜鉛板がとけて電子を離しているのでー極になる。だから＋極は銅板である。）
（４）　B　（電子は亜鉛板から銅板に向かって流れている。電子の動きと電流の向きは逆になるので、Bになる。）
（５）　化学電池　（”化学変化”を利用して、電気エネルギーを取り出しているので「化学電池」が正解になる。もしも、”塩酸の中に亜鉛板と銅板を入れた電池を何というか”という問題であれば「ボルタの装置（電池）」が正解になる。問題文を正確に読みましょう。）
　どうでしたか？
　今回はどんどん問題を解いていきましょう。
　それでは次の問題です。
問題３　次の実験①②について、答えなさい。
【実験】
①図のように亜鉛板と銅板を、うすい塩酸に入れて電子オルゴールにつなぐと、オルゴールから音楽が流れ、銅板の表面から盛んに気体が発生した。

②金属板の組み合わせと水溶液を変えてオルゴールが鳴るかを調べたら、下のような結果になった。

（１）①で、銅板から発生した気体は何ですか。
（２）①で、電流はA,Bのどちら向きに流れていますか。
（３）①で、亜鉛板で起っている変化について表した次の式について、アには原子記号を、イにはイオン式を書きなさい。
（　ア　）　→　（　イ　）　＋　電子２個
（４）②の結果について説明した次の文のa,bの（　）に当てはまる言葉をア、イから選びなさい。
電流が流れてモーターが回転するのは（a　ア　同じ　　イ　違う）種類の金属板を用いて、（b　ア　電解質　　イ　非電解質）の水溶液を用いたときである。
　問題を見て感じましたか？
これまでの問題とほとんど同じじゃん！！！
と。
　そろそろヒントも必要ないかと思います。
これまでの知識をもとに解いていきましょう。
【解答・解説】
（１）　水素（銅板の表面で水素イオンが電子を受け取って水素分子になる。）
（２）　B（亜鉛板がー極、銅板が＋極になるので、Bの方向に電流は流れる。ちなみに「電子はどの向きに流れるか」と聞かれたのであれば、Aの方向になる。）
（３）　ア　Zn　　　イ　Zn2+（亜鉛板がとけるということは、亜鉛イオンになるということ）
（４）　a　イ　　b　ア
　どうでしょうか？
　冒頭で説明したように
また同じ話？あきたよ
と思うことができたでしょうか？
　そのように思えれば、goodです。
　次回は、「ダニエル電池」の応用問題について説明していく予定です。