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化学 高校生

(3)の問題わかりません やさしく解説してください

基本例題22 酸化還元の化学反応式 次の電子を用いた反応式について,下の各問いに答えよ。 ( 7 ) MnQg + 86+ + e → Mn²+ +4H2O (COOH)2 12-2 + 2CO2 +2H++(イ) - ...1 ...2 関連問題 169,170,171 めて、 酸化剤と還元剤の電子の授受を表す反応式を完成せよ。 (1) (2) 過マンガン酸イオンとシュウ酸の反応をイオン反応式で表せ。 (3) 硫酸酸性下での過マンガン酸カリウムとシュウ酸との反応を化学反応式で表せ。 2Mn²+ + 10CO2 +8H2O 解説 (1) ① 式では, Mn の酸化数が +7 → +2 と変化するので, MnO4-は5個の電子を受け取る。 一方, ② 式では, Cの酸化数が +3 → +4 と変化する。 (COOH)2 中にC原子は2個含まれるの で, (COOH)2 では2個の電子を失っている。 (2) MnO4-が受け取る電子の数と (COOH)2が放出する電子の数は 等しいので, MnO4と (COOH)2は2:5の物質量の比で反応する。 ①式×2 +②式 × 5 として, 電子e を消去すると, 2MnO4- + 6H+ +5 (COOH)2- (3) (2)の左辺の MnO4-は KMnO4, H+はH2SO4に由来する。 した がって,両辺に 2K+3SO²を加えて形を整える。 解答 (1) (ア) 5 (3) 2KMnO4 +3H2SO4 + 5 (COOH)2 2 → 2MnSO4 + 10CO2 + K2SO4 + 8H2O アドバイス (1) 酸化数の変化から、 授受する電子e-の数を考 える。 (2) 酸化剤と還元剤の電 子 e-の出入りが等しくな るように, 反応式を組み合 わせる。 (イ) 2 (2) 2MnO4 + 6H+ + 5 (COOH)2 2Mn²+ + 10CO2 +8H:20

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化学 高校生

高2の化学のイオン化傾向です。 解説のところの①で、なぜAlが酸化されるのか、なぜAl3+になるのか分かりません。 あと、問題の(1)で気体が発生するのはどんなことから分かるのか教えてほしいです。 (2)の「金属が析出」とは、金属が残るということですか? (4)の解答の⑥の... 続きを読む

例題 57 金属のイオン化傾向 次の溶液と金属の組み合わせについて 下の問いに答えよ。 4 ① 3 HCI Ag Cu LOLOLOLOLOL CuSO4/ AI [HCI 解答 (1) /Cu HNO3 ① H2 ③ NO2 (2) ⑤ 銀 (3) ① Al3+ ③ Cu²+ ⑤ Cu²+ (1) 気体が発生した反応の図の番号と発生した気体の化学式を答えよ。 (2) 金属が析出した反応の図の番号と析出した金属の名称を答えよ。 (3) 金属が溶けた反応の図の番号と溶け出した金属イオンのイオン式を答えよ。 (4) 変化がないあるいは変化が途中で進まなくなる反応の図の番号と理由を答えよ。 |AgNO3 (4) ② 水溶液中のH+より, 金属 Cu のイオン化傾向が小さいから。 ④水溶液中のCu²+ ⑥ AI は濃HNO3 中では不動態となり溶けないから。 より 金属 Ag のイオン化傾向が小さいから。 ベストフィット イオン化傾向 イオン化傾向が大きいほど酸化されて陽イオンになりやすい。 Li>K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb> Cul example probi (H₂) >Cu>Hg>Ag>Pt>Au 6 濃 HNO3 AI 解説 イオン化傾向の大きい金属が溶液中でイオンであるならば、安定なので変化が起こらない。 逆に、 イオン化 向の小さい金属が溶液中でイオンであるならば, 不安定なため還元されて金属に戻ろうとする。 ① 溶液には,塩酸から生じる H+ と単体AI が存在している。 イオン化傾向はAI>Hの関係にあるので、A は酸化されて Aβ3 + になる。 ②溶液には,塩酸から生じる H* と単体 Cu が存在している。 イオン化傾向はH>Cu の関係にあるので、 変化は起こらない。 ③ 濃硝酸は酸化力が強く Cu は酸化されて Cu²+ になる。 ④ 溶液には, CuSO4水溶液から生じる Cu²+ と単体Agが存在している。 イオン化傾向は Cu>Agの関係 にあるので、変化は起こらない。 ⑤ 溶液には,硝酸銀水溶液から生じる Ag+ と単体 Cu が存在している。 イオン化傾向は Cu>Agの関係に あるので, Ag+ は還元されて Agになる。 ⑥ Fe, Ni, Al は濃HNO3 中では不動態となり,それ以上変化は起こらない。 ① ③⑤ は変化が起こり,それぞれの化学反応式は次のようになる。 ① 2AI +6HCI → 2AICl3 +3H2 水素が発生 ③ Cu + 4HNO3 → Cu (NO3) 2+2H2O +2NO2 二酸化窒素が発生 ⑤ 2Ag+ +Cu→2Ag+Cu²+ 銀が析出 151 不 池 (1) (2) (3) (4) (5) (1 (2 (3 (

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化学 高校生

(2)でNaOHがなぜ0.10mol生成するのか分かりません

食塩水の電気分解 例題 72 右図のような装置を用いて, 2.0Aの電流を80分 25 秒間流して飽和食塩水の電気分解を行った。 ファ ラデー定数F = 9.65 × 10'℃/mol として,次の問い に答えよ。 (1) 陽極で発生する気体の物質量は何mol か。 陰極付近で生成した水酸化ナトリウムの物質量 は何mol か。 考え方 〈電気分解の計算のポイント〉 ① 電気量 [C] =電流 [A] × 時間 [秒] で求め た電気量〔C〕 を, ファラデー定数を使って, 電子の物質量 〔mol] に変換する。 ② 各電極の反応式を書き, 係数比を使って 物質の変化量 〔mol] を求める。 (1) 流れた電気量Qは, Q = 2.0 × ( 80 x 60 + 25) = 9650[C] ファラデー定数F = 9.65 × 10°C/mol より反応した電子の物質量は, 9650 C 0.10[mol] 9.65 x 10°C/mol 4990 例題 73 硫酸銅(ⅡI)水溶液の電気分解 銅板を電極として, 1.0mol/Lの硫酸銅(ⅡI)水溶液 500mL を, 1.5Aの電流で1時間,電気分解を行った。 次の問いに答えよ。 (1) 流れた電気量は何Cか。 (2) 電気分解後の硫酸銅(ⅡI)水溶液は何mol/Lか。 考え方 陽極が白金・炭素電極の場合は,陰 イオンが酸化される。 しかし, SO は水溶 液中では酸化されず、代わりに, 水分子が酸 化されて酸素が発生する。 2H2O → O2 + 4H + + [40_ ABL OF 1 気体 上 隔膜 Nathl 飽和食塩水 Fe NaCl水として 使わ 陽極では,陰イオン CI が酸化される 2Cl → Cl2 + 2e 電子2molが反応すると, Clelmolが 生するから, Cl の発生量は, 0.10x/1/2=0.050[mol] (2) 陰極ではイオン化傾向の大きい Na は 還元されず、代わりに水分子が還元される。 2H2O + 2e →H2 + 2OHT 電子2molが反応すると, Halmolが発 生するとともに, OH 2molが生成するか ら, NaOH の生成量は 0.10mol。 de tight 解答 (1) 0.050mol 0.10mol/ 陰極ではH生い方が イオン化神 +11/1 Cul UT + Cusa A (2) 陽極が銅の場合、 陰イオンの酸化は らず、銅電極が酸化されて溶解する。 Cu-Cu2+ + 2e ① 一方,陰極ではイオン化傾向の小さい が析出する。 iCu 9

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