第一種電気工事士 過去問
令和5年度（2023年） 午前
問13 (一般問題 問13)

りん酸形燃料電池に関する問題です。

りん酸形燃料電池は、電解質として濃厚りん酸を利用したもので、水素H₂と酸素O₂の化学反応によって、水H₂Oが生成される仕組みです。

ここまでの説明だと答えの候補が２つ挙がりますが、負極で水素H₂が電子e^-を離して水素イオンH^＋となることから、正解を導くことができます。

燃料電池は水の電気分解と逆の反応を利用して電気を生成する電池です。負極では、水素が水素イオンと電子に分解され、この電子が電池から取り出されて電流になります。

　【負極の反応】　H₂ → 2H⁺ + 2e⁻

水素イオンは電解液を通って、正極に移動し、電流として流れてきた電子とともに酸素と反応して水になります。

　【正極の反応】　O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O

りん酸形燃料電池は、電解液にりん酸（H₂PO₄）水溶液を用いたものです。

りん酸形燃料電池は空気（O₂、H₂）からH₂Oと未反応水素（ガス）を生成して電気を作る仕組みになります。

負極側には水素が取り込まれ、未反応水素として排出

正極側には酸素が取り込まれ、化学反応を起こし水となり排出されます。