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Chemistry Senior High

(3)です。操作1に過マンガン酸カリウムの濃度が書いてあるのになんで求めるのかがわからなくて💦教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

★類題 セミナー化学 112総合問題200 河川や湖沼, 海などの水質汚濁の程度を表す指標の一つに COD (化学的酸素要求量) が ある。 家庭排水などに含まれる有機化合物は, 河川の汚濁源の一つであり,この有機化合 物を酸化剤で酸化分解したときに使われる酸化剤の消費量を, 酸素を酸化剤として用いた 場合の酸素の量(mg/L) に換算した値が COD である。 COD を測定するために, 過マン ガン酸カリウムを用いて測定を行った。 (0=16.0, K=39.1, Mn=54.9) 操作1 正確に濃度を求めた5.00×10-3 mol/L シュウ酸 (H2C204) 標準溶液10mLをホ ールピペットを用いて正確に量り取り、水10mLと, 3.00mol/L硫酸を5mL加え 60℃に加熱し、ビュレットから濃度がおよそ2×10-3mol/Lの過マンガン酸カリ ウム溶液を滴下して, 滴定を行った。 そのときの過マンガン酸カリウム滴定の平均値 は10.96mLであった。 操作2 試料水 50mLをホールピペットを用いて正確に量り取り, 3.00 mol/L 硫酸を5 mL 加えて,さらにビュレットから操作1で濃度を決定した過マンガン酸カリウム溶 液を10mL加えて, 60℃に加熱し,十分に反応させた。 操作3 正確に濃度を求めた 5.00 ×10-3mol/Lシュウ酸標準溶液10mLを加えた。 操 作1で濃度を決定した過マンガン酸カリウム溶液で滴定したところ, 滴定の平均値は, 4.22mLであった。 操作 4 試料水の代わりに蒸留水 50mLを用い, 操作 2, 3 を行ったところ, 滴定の平 均値は, 1.69mLであった。 問1 操作1において, 過マンガン酸カリウムとシュウ酸の酸化 還元反応の化学反応式を書け。 (2)5×10×210×1000×2=xx600x5 1000 問2 滴定においては,右図に示した器具を使用する。 このうち, 水で濡れていてもよいものはどれか。 器具の名称を書け。 [ 問3 操作1において, 過マンガン酸カリウムの濃度がいくらに なるか求めよ (有効数字3桁)。 [ ]mol/L 問4 操作 1~4の結果に基づいてこの試料水の COD (mg/L) を求めよ ( 有効数字3桁)。 ] mg/L [

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化学基礎の問題です。CODの測定方法で求め方の意味がわからないので解説お願いします!

CODは次のようにして求める。 実験操作 を加える。 化剤の量を, ので,単位は [mg/L]である。 ① コニカルビーカーに試料水 50mLを取り, 6.0mol/L 硫酸 5.0mL ②ホールピペットで2.0 × 103mol/L 過マンガン酸カリウム KMnO 水溶液 10.0mLを加え, 弱火で約30分間煮沸する。 (有機化合物は酸化分解される) -3 しゃふつ ③ホールピペットで5.0×10 - mol/L シュウ酸ナトリウ Na2C204 水溶液 10.0mL を加える。 (KMnO の赤紫色 が消える) ④ ビュレットで②で使った KMnO4 水溶液を滴下して 水溶液がうすい赤紫色になる (終点)までの体積を求める。 結果 ④ 3.0mLで終点に達した。 KMnO4 水溶液 終点に |達した [水溶液 CODの求め方 ~④で用いた酸化剤; 還元剤の量的関係 をまとめると次のようになる。 ②のKMnO4が受け取ったe の物質量 有機化合物が失ったe-の物質量 ④のKMnO が受け取ったe の物質量 ③のNa2C204 が失ったe の物質量 また,KMnO4 と Na2C204 の反応は,それぞれ次式で表される。 MnO + 8H+ + 5 → Mn²+ + 4H2O p.173, 174 2- C2O42 → 2CO2 + 2e 試料水 50mL中の有機化合物が失った電子eの物質量を [mol] とすると, 10.0+3.0 2.0×10 - mol/L× 1000 L×5=x+5.0×10-3mol/Lx- x=3.0×10-mol 10.0 LX2 1000 酸素は O2 + 4H + + 4e 2H2Oのように反応するので,その質量 〔mg] は, -5 3.0×10 - molxx32g/mol×10°mg/g ▼表 湖沼の COD 平均値(2015年) 4 『環境省 水・大気環境局平成 27 年度公共用水域水 「質測定結果」より =0.24 mg これを,試料水 1.0L に換算すると, 0.24 mg x 1000 mL/L =4.8mg/L 50 mL 値 湖沼 COD [mg/L] こつ となり, CODは4.8mg/Lになる。 支笏湖 (北海道) 0.7 もとす 汚濁が進んでいるといわれている。 BAS 右表で, COD が5mg/L以上の湖沼では水質 低 本栖湖 (山梨県) 0.9 いとう 洞爺湖 (北海道) 1.0 いず 伊豆沼 (宮城県) 8.9 長沼 (宮城県) 9.1 試薬や溶媒中の不純物などによる誤差を補正するため,試い、 印旛沼 (千葉県) 11 空試験が必要である 酸化還元反応

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