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化学 高校生

高校 化学基礎 中和滴定 センサーの問題です。 (3)の式の意味が分かりません。 どなたか教えてください🙇‍♀️

化学的酸素要求量(COD) 〔mg/L] は, 水1L中の有機物などの被酸化物を酸化するの 178 COD に必要な酸化剤の量を酸素の質量[mg] に換算したものである。 次の文を読んで、下の 各問いに答えよ。 酸素の酸化剤としてのイオン反応式は次のようになる。 O2 + 4H + + 4e → 2H2O 原子量 0=16 硫酸酸性下で Fe2+1.0×10-31 を酸素を用いて行うとすれば、酸素分子は ② [ で表すと酸素分子 ③ [ (1) ① mol を完全に Fe3+に酸化するためには, 5.0×10-3 mL必要である。一方、同様の酸化反応 ×10-3mol 必要であり、これを質量 mol/L 過マンガン酸カリウム水溶液が①[ mg に相当する。 1の数値として適切なものはどれか。 次の(a)~(h)から1つ選べ。 (b) 20 (c) 30 (d) 40 (f) 60 (g) 70 (h) 80 3 の適切な組み合わせはどれか。 次の(a)~(h)から1つ選べ。 SACH (b) (0.25, 8.0) (c) (0.50, 16) (d) (1.0, 32) (f) (2.0, 64) (g) (3.0, 96) (h) (4.0, 128) (e) (1.5, 48) (③3) ある湖の水 100mLの被酸化物を硫酸酸性下で 5.0×10-3 mol/L 過マンガン酸カリ ウム水溶液で酸化すると 3.0mL を要した。この試料水の COD〔mg/L〕として最も適 切なものはどれか。 次の(a)~(h)から1つ選べ。 (a) 0.40 (b) 0.60 (c) 0.80 (d) 1.0 (f) 4.0 (g) 6.0 (e) 2.0 (h) 8.0 (a)10 (e) 50 ② (2) (a) (0.20, 6.4) 178 (1) (d) (2) (b) (3) (g) 解法 (1) 各半反応式は次のようになる。 MnO4 +8H + + 5e Fe2+ →Fe3+ + e ・Mn²+ + 4H2O 求める体積を[mL] (x×10-3 [L])とすると, (1×1.0×10-3)mol = (5×5.0×10-3×x×10-3)mol x=40mL (2) 求める酸素分子の物質量をy[mol] とすると, 1×1.0×10-3mol=4×y [mol] y=0.25×10-3 mol 酸素分子0.25×10-3 mol の質量は, ( 16×2)g/mol×0.25×10-mol=8.0×10-3g=8.0mg (3) 求める COD を z 〔mg/L] とすると, 40mL : 8.0mg/L=(3.0× z=6.0mg/L 1000 mL : 2 (mg/L) 100 9 酸化還元反応 117 センサー ●COD(化学的酸素要 求量) 試料水中の有機物を酸 化分解するのに要する 酸化剤の消費量を、酸 素を酸化剤として用い た場合の酸素の量に換 算したもの。 *単位:mg/L mg/kg (ppm)

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化学 高校生

405の問題です。 注釈の②に、硫化水素を煮沸して追い出さないと硝酸を加えた時に硫化水素が酸化されて硫黄の沈殿を生じるとありますが、そもそも硫化水素を吹き込んで3価の鉄を還元する時には(同時に硫化水素が酸化されて)硫黄の沈殿は生じないのでしょうか??💦

応しない。 404. 沈殿の識別・ (2) Cus (3) Al(OH)3 解答 (1) AgCl 解説 沈殿をそれぞれ分離・確認する方法である。 それぞれの操作は, (1) が第1属, (2)が第2属, (3) 第3属の (1) AgCl, PbCl2 はいずれも白色沈殿である。熱湯をかけると, ウム BaSO4 の沈殿を生じる。 これらは塩酸と PbCl は溶解するが, AgCl は溶解しない。したがって、沈殿は AgCl であったと確認できる。 (2) PbS, CuS はいずれも黒色沈殿である。 希硝酸と加熱すると,い ずれも溶解するが,Pb2+ は無色溶液, Cu2+ は青色溶液となる。したが って、沈殿は CuS であったと確認できる。 (3) 赤褐色沈殿の Fe (OH) は過剰の水酸化ナトリウム水溶液に溶解し ないが,白色ゼリー状沈殿のAI (OH) は,次のように錯イオンを形成し て溶解する。 AI (OH)3 + NaOH したがって、沈殿は AI (OH)3 であったと確認できる。 Na [Al(OH)4] (無色) 405. イオンの分離 解答 (1) (ア) AgCl (イ) CuS (ウ) Fe(OH)3 (2) Fe3+ が硫化水素によって還元されて Fe2+ になっているので, 酸化 して Fe3+ にもどすため。 AgCl [解説 Ag+ Cu²+, Fe3+ を含む 混合水溶液に希塩酸を加えると,塩 化銀 AgClの白色沈殿を生じ、ろ液 には Cu²+ および Fe3+ が含まれる。 次に、ろ液に硫化水素 H2Sを通じ (白色沈殿) ると,先ほど加えた塩酸によって水 溶液が酸性になっているので, 硫化 銅(ⅡI)CuSの黒色沈殿を生じる。 このとき, 水溶液中の Fe3+ は H2S によって還元され て Fe2+ となるため、ろ液には Fe2+ が含まれる。煮 沸して溶液中のH2Sを追い出したのち、ろ液に含ま れる Fe2+ を硝酸で酸化することによって Fe3+ に変 化させる。これにアンモニア水を十分に加えると, 水酸化鉄(ⅢI) Fe(OH)の赤褐色沈殿を生じる。 (②) Fe3+ が Fe2+ になっているので,これを Fe3+ にもどすために硝酸 を加えている。 Ag+, Cu²+, Fe3+ HClaq Cu²+, Fe3+ H2S CuS Fe2+ (黒色沈殿) 煮沸後HNO3 aq Fe3+ NH3 aq Fe(OH)3 (赤褐色沈殿) AgCl, PbCl2 はいずれ も塩酸を用いた第1属の 分離の際に得られる沈殿 である。 ②PbCl2は温度による溶 解度の差が大きい。 ③ CuS は酸性条件で硫 化水素を通じる第2属の 分離の際に得られる沈殿 である。 このときの沈殿 には,第1属の分離で除 ききれなかった Pb2+が PbS として含まれる可 能性がある。 ① Fe2+ に硫化水素を通 じても酸性条件ではFeS は沈殿しない。 ②煮沸して H2Sを追い 出さないと、硝酸を加え たときに, HSが酸化さ れ硫黄Sの沈殿を生じる。 ③Fe3+ に酸化しないと, NH3 水を加えて水酸化 物の沈殿を生じさせると き、水への溶解度が Fe(OH)よりも大きい Fe(OH)2が沈殿し、鉄イ オンがろ液中に残る割合 多くなってしまう。 267

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