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Chemistry Senior High

最後に、右辺のFe2(SO4)3の係数が5/2、K2SO4の係数が1/2なる理由が分かりません、どなたか教えてください!

175. 酸化還元反応式のつくり方 ····· 解答 (1) MnO4- +8H+ +5e → Mn²+ +4H2O Fe2+ Fe³+ +e- (2) MnO4- +8H+ + 5Fe2+ → Mn²+ + 5Fe3+ +4H2O (3) 2KMnO4+8H2SO4 +10FeSO4 K2SO4+2MnSO4+5Fez (SO4)3 +8H2O 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 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 MnOaは電子を受け取 ってマンガン(ⅡI)イオン Mn²+ に変化する。 MnO4- Mn²+ +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 MnO4- +5e → Mn²+ 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。 MnO4+8H+ +5e¯ Mn2+ 水素原子の数を合わせるように,右辺に4H2Oを加える。 MnO4- +8H++5e → Mn²+ +4H2O ...1 また,鉄(IⅡI)イオンFe2+ は電子を1つ失い, 鉄(ⅢI)イオンFe3+になる Fe2+ → Fe3+ +e- ...2 2) ① +② ×5 から,電子 e- を消去すると,次のようになる。 MnO4- +8H+ +5Fe2+ — Mn²+ + 5Fe3+ +4H2O ... ③ 硫酸H2SO4 の水溶液中での過マンガン酸カリウム KMnO4 と硫酸 (ⅡI) FeSO4 の反応なので, ③ 式の両辺に K + と 9SO2 を補うと, MnO4+4H2SO4 +5FS04 K + + Mn²+ + 5Fe3+ + 9SO²+4H2O 反応の前後で酸化数が 増加する場合は,右辺に e- を加える。 ②酸化数は+2から +3 に1つ増加している。 ③SO2の数は,8H+ (4H2SO4) から 4SO²-, 5Fe2+ (5FeSO4) から 5S04²2 となるので,これ らを足し合わせて 9SO² とする。 97

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Biology Senior High

24ページの自然浄化、活性汚泥、 25ページのバイオレメディエーション 3つの違いが分かりません... 全て微生物によって分解されるはたらきなのですか?

D 水中の微生物のはたらき 下水処理場で活性汚泥を用いて汚水を浄化する方法のように, 微生 物などを用いて環境を浄化することを,バイオレメディエーションと いう。バイオレメディエーションには,汚染された場所に外部で培養 した微生物を与えて浄化を行う方法と,浄化させたい場所に養分など を加え,その場所に生息している徴生物を活性化する方法などがある。 タンカー事故などで流出した油によって汚染された海洋を,微生物 の分解作用で浄化することも行われている。 微生物を用いた環境の浄化 は せいぶつ かんきとう 物と同じように分解者としてはたらいている。 [図]富栄養化により微生物が大発 生した川 水中の微生物は,分解者としてどのような役割を果た しているのだろうか。 |図5]原油に汚染された海岸の浄化 作業(アメリカアラスカ州) この原油汚染では、広範囲の海岸にバ イオレメディエーショ 熟品。 水の浄化 川や湖沼,海の中の有機物は,沈殿したり,化学的な作用を受けたり、 微生物によって分解されたりしている。このようなはたらきを自然浄 化という。しかし,家庭や工場から排出された有機物を多く含む汚水 (考2D パイオレメディエーションには、このほかにどのような例があるか,新聞 や図書館,インターネットなどで調べてみよう。また,環境を浄化する際 に化学的な薬品を用いずに微生物を利用することの利点は何だろうか。 した。 ちんでん |いぜんじょう が、川や湖沼,海の中に大量に流れ込むと,水中の硝酸塩やリン酸塩 しょうさんえん えいよう か などの栄養塩類が増加する。この現象を富栄養化という。富栄養化し 工場 た川や湖沼などでは,毒素をつくるシアノバクテリアの一種が大発生 微生物を活性化する ため,養分を注入 することがあり,魚介類などが生息しにくくなる。 (図4の方法なら 地下深く掘って土壌 を取り除く必要が 汚染物質 地表付近の土壌 土壌に生息する 微生物 土壌に生息する 微生物の活性化 かっせい お でい 下水処理場では,活性汚泥を用いて家庭や工場から排出された下水 (有機物を多く含む汚水)を浄化している。活性汚泥は, さまざまな微 水を通しやすい層 (図2]活性汚泥に含まれる微生物 上はボルティケラ(ツリガネムシ,約 350倍),下はマクロビオツス(クマ ムシ,約50倍)。 ないね。 「汚染物質の分解 (浄化) どろじょう 地下水の流れ 生物を多く含む泥状のかたまりで,これを汚水に加えて空気を送り込 み,有機物を分解してから,水を川や海などに戻している。 水を通しにくい層 (図4]バイオレメディエーションの例 土壌に生息する微生物を活性化することで、汚染物質の分解を促進している。 下水に含まれる汚れを |沈殿させる。 活性汚泥を加えて空気を送り込み、下水に 含まれる有機物を微生物に分解させる。 活性汚泥のかたまりを沈殿させ。 上澄み(処理水)と分離する。 最終沈殿池 消毒設備 持続可能な社会)とのつながり 最初沈殿池 生物反応槽 処理水を消毒してから 川や海に流す。 *ビ SDGS 消毒剤」 微生物の浄化作用 空気 まんちょう。 千潟は、満潮時には海面下で,干潮時には陸地となる砂泥地帯で ある。干潟の泥は、活性汚泥と同様のはたらきをしており, 千潟は 水の浄化の場となっている。 千潟では、泥に含まれる有機物や微生物を食料として、カニや貝, 魚などが育つ。さらに,これらを求めて、水鳥などが集まってくる。 微生物が水を浄化することで,干潟には多くの生物が生息できる環 境がつくられている。 かんょう。 下水 (汚水) |図a]谷津干潟(千葉県習志野市) 汚泥」 1. 一部の活性汚泥はもう一度 |生物反応槽で利用する。 まとめ 川や湖沼,海に生息する微生物は,水中の有機物を分解し,自然浄化にかかわってい る。この微生物のはたらきを利用した環境の浄化は,バイオレメディエーションと呼 ばれ,下水処理などで活用されている。 汚泥処理施設へ |図3活性汚泥を用いた下水処理場のしくみ > の 24 1編●1章| 微生物とその利用 25

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Chemistry Senior High

銅の電解精錬で、なぜ陽極の粗銅はハロゲン化物イオンじゃないのに電解されているんですか? また溶け出した銅よりもイオン化傾向が小さいイオンはなぜ、沈殿するんですか? また純銅板を用いて銅を精錬するということは1番初めの純銅板はどうやって作ったんですか?

●銅の電解精錬 電気分解を利用して, 不純物を含んだ金属から純粋な金属を 取り出すことを電解精錬という。金属 の精錬として大規模に行われているの が、銅の電解精錬である。黄銅鉱 (主 でんかいせいれん おうどうこう 5 園成分はCUFES2)などを製錬して得ら れる銅は,金,銀,ニッケルなどの 不純物を含み,純度が約99%で粗銅 と呼ばれる。粗銅は電気分解により 99.99%以上の高純度の銅(純銅)に精 そ どう 硫酸酸性の 硫酸銅(II)水溶液 10 錬される。 銅の電解精錬では,粗銅板を陽極, 純銅板を陰極として, 硫酸酸性にした 硫酸銅(II)水溶液中に入れ,両電極間 に約0.3Vの電圧を加えて長時間電気 2 編 粗銅板 ▲図11 銅の電解精錬のようす 純銅板 15 分解を行う。 [陰極] Cu* + 2e"- → Cu (25) 陽極 陰極 [陽極] Cu-→ Cu?* + 2e (26) 陰極には,陽極から溶け出した銅 (II)イオンや,もともと硫酸銅(II)水 溶液に含まれていた銅(II)イオンが還 元されて,銅が析出する。 陽極からは,銅と,銅よりもイオン 化傾向が大きい鉄,ニッケル, 亜鉛な 20 SO- -Cu? Cu?+ Cu?+ Cu?+ → Fe?+ N?+ SO 硫酸酸性 硫酸銅(I)水溶液 陽極泥一 どが陽イオンとなって溶け出す。金や 銀などの銅よりもイオン化傾向の小さ い金属は,単体のまま陽極の下に沈殿 する。これを陽極泥という。 25 ▲図12 銅の電解精錬のしくみ陽極泥 からはAuやAgなどの貴金属が回収される。 工業的には,陰極にはステンレス板が使用 されている。 ようきょくでい このようにして,高純度の銅を得る ことができる。 30 ○ O 粗銅板

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Biology Senior High

(2)と(3)を教えてください! よろしくお願いします。

(2) 以下のア~カのうち「作用」と「環境形成作用」の両方をともに記述 しているものはどれか。適するものを2つ選び,記号で答えよ。 ア.太陽光を受けて樹木が茂ると,林内が暗くなり地表近くの湿度が高 まる。 イ.緑色植物は,窒素化合物を硝酸塩などの無機物の形で土中から取り 入れている。 ウ、植物食性動物は,体を構成するタンパク質の材料を,すべて植物体 の消化によって取り入れている。 エ.池の魚類をすべて捕獲すると,池の動物プランクトンが増加すると ともに植物プランクトンが減少する。 オ.湖水中の栄養塩が増加すると,植物プランクトンが増加し,日中の 溶存酸素濃度が高まる。 カ.河口へ流入する川砂が減少すると,砂底を好むハマグリやアサリが 減少し泥底を好むシジミが増加する。 (3) 以下のア~オのうち地球温暖化現象が生態系に影響を及ぼす例として 適するものを,2つ選び,記号で答えよ。 ア.高山に生えるハイマツの分布域の標高が下がる。 イ.河川でイワナなどの冷水にすむ魚類が減少する。 ウ.細菌類や菌類が減少することによって,有機物の分解速度が低下す る。 日的と エ,熱帯や亜熱帯に生息する生物に媒介される病原体が, 現在の温帯域 たことは に侵入しやすくなる。 オ、海面上昇によってウニやアサリなどの沿岸域の底生動物が絶滅する。 直 ん (2004年センター生物IA追試験を改題) S°DA 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

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