Question

m

化学基礎 酸化還元反応です。1枚目問題、2,3枚目解答です。
(3)についてなのですが、
係数の求め方(3枚目☆印した部分)が分かりません。どのようにしてこうなるのですか？

(1) 過マンガン酸イオン MnO4- と過酸化水素 H.02の反応をイオン反応式で表せ。
(2) 過酸化水素とヨウ化物イオンI- の反応をイオン反応式で表せ。
2I-
→ I+2e
175.酸化還元反応式のつくり方 硫酸酸性の過マンガン酸カリウム KMnO4水溶液に、
硫酸鉄(II)水溶液を加えると, マンガン(II)イオン Mn?+ と鉄(II )イオン Fe*+が生成
した。この反応について, 次の各問いに答えよ。
(1) 過マンガン酸イオンと鉄(IⅡ)イオンの変化を, 電子e-を用いた反応式でそれぞれ
表せ。
(2) 過マンガン酸イオンと鉄(II )イオンの反応を,イオン反応式で表せ。
過マンガン酸カこウムと硫酸鉄(11 )の反応を, (2)で省略されているイオンを補っ
て化学反応式で表せ。
論述」
176. 酸化還元反応の量的関係硫酸酸性の水溶液中で過マンガン酸イオンとシュウ酸は,
それぞれ次式のように反応する。下の各問いに答えよ。
MnO-+8H++5e- → Mn?++4H20
(COOH)2
2CO2+2H++2e-
0 20molの過っ ンガン 腕カl 。
と丘応士 7

(1) MnO。-+8H++5e
Fe?+
解答
Mn?++4HO
Fe3++e-
(2) MnO』-+8H++5Fe?+
(3) 2KMNO4+8H:SO4+10F0SO。
Mn?++5Fe+ +4H,O
この変化
解説」酸化剤·還元剤の働きを示す式を書き, 酸化剤と還元剤の電子
KSO』+2MnSO』+5F02(SO』)3+8H.O
→ NO.
の出入りの数が等しくなるように,式を組み合わせてイオン反応式をつ
くる。これに,省略されているイオンを補い, 化学反応式を完成させる。
(1) 硫酸酸性水溶液中で,過マンガン酸イオン MnO4-は電子を受け取
ってマンガン(II )イオン Mn?+に変化する。
MnO』
+4
Mn?+
+7
+2
Mn の酸化数が+7から +2に5つ減少するので,左辺に 5e- を加える®。
0反応の前後で酸化数が
MnO-+5e-
左辺の電荷の合計は -6, 右辺は +2 なので, 両辺の電荷の合計が等し
くなるように,左辺に8H+ を加える。
MnO-+8H++5e-
水素原子の数を合わせるように, 右辺に4H:0を加える。
MnO4-+8H++5e~ -
また,鉄(IⅡ)イオン Fe'+ は電子を1つ失い, 鉄 (Ⅲ )イオン Fe'+ になる®。
Mn?+
増加する場合は, 右辺に
e- を加える。
Mn?+
2酸化数は +2から +3
に1つ増加している。
辺に書
Mn?++4H20
…D
OSO-の数は、 8H+
(4H-SO)から 4So 、
5Fe?+(5FESO,)から
5SO- となるので、 これ
らを足し合わせて
9SO- とする。
うに
Fe?+
Fe3++e
(2) 0+2×5から, 電子e-を消去すると, 次のようになる。
うに
Mn?++5F€°+ +4H20 …③
MnO4で+8H++5Fe?+)
(3) 硫酸 H-SO。 の水溶液中での過マンガン酸カリウム KMnO4と硫酸
鉄(I)FESO, の反応なので, ③式の両辺にK+ と 9SO-®を補うと,
KMNO4+4H2S04+5F0SC。
子e'
K++Mn?++5FE3++9SO,?-+4H20

問題176 > 180
ここで,右辺において, 陽イオンK+, Mn?+, Fe3+ と陰イオン SO-か
らできる化合物は, それぞれK,SO4, MnSO4, Fez(SO4)3となるので, 石
辺は次のように示される。k+ Mn2t+ 5Fet+9S0+ 4H. O
5
右辺:K,SO4+MnSO4+ Fe2(SO4)3+4H20
ん Ks90円 + MnSOalt Fe. [som),
性数を考えて
2
2
両辺を2倍すると,化学反応式が得られる。
2KMNO4+8H2SO4+10F0SO』
K,SO』+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H20
176. 酸化還元反応の量的関係
解答(1) 0.50mol (2) 塩酸中の塩化物イオンが還元剤として働き,
過マンガン酸イオンと反応するから。
解説
(1) 問題文中の反応式を,次のようにの