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【化学 必答問題】
3 次の各問いに答えよ。 (配点20)
問1 次の文章を読み、 後の (1)~(3) の各問いに答えよ。
火山ガスの一種である硫化水素 H2S を多く含む温泉は、 浴槽の湯が白濁しており,
「にごり湯｣として人気がある。 ただ,このような温泉で浴槽に注がれる湯を見ると、
無色で濁っていないことが多い。 また, 温泉の湯を入れた直後は濁りがないが、多く
の人が入浴したあとは濁っている。 このことを化学的に考えてみよう。
硫化水素は無色の気体で水に少し溶け, 水溶液も無色である｡ これが空気に触れる
と、空気中の酸素 O2 と次のように反応する。
2H2S+O2→ 2H2O + 2S
...... ①
①式をみると, 硫化水素が酸素に a ことで水と硫黄が生じている。 つまり、
硫化水素は酸素により酸化されていることがわかる。 したがって, (ア酸素が酸化剤,
硫化水素が還元剤としてはたらいている。 このような温泉では, 入浴して湯がかき混
ぜられることによって, 硫化水素は空気と触れて反応し、このとき生じた硫黄Sの
粒子は水に溶けにくいので, 湯が濁ると考えられる。
(1) 文章中の空欄 a に当てはまる記述を, 5字以上10字以内で答えよ。
(2) 文章中の下線部 (ア)について、酸素の酸化剤としてのはたらきは、電子eを含
む次のイオン反応式② で表される。
O2 + 4H+ + 4e
2H2O
......②
硫化水素の還元剤としてのはたらきを, ②式にならって電子eを含むイオン反
応式で表せ。
(3) ① 式で示す反応により, 硫化水素の濃度が1.5×10mol/Lの温泉水1.0L中の
硫化水素が、 空気中の酸素により, すべて酸化されたとする。 このとき必要な空気
の体積は、 0℃, 1.013×10Pa で何mLか。 有効数字2桁で答えよ。 ただし,空
気は体積比で窒素 酸素=4:1の混合気体とする。
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問
