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化学 高校生

問題の下線部a,bで、「4.0mL過マンガン酸カリウムを滴下して、溶液が赤紫色になった」=「過酸化水素がすべて反応した」とならないのに、下線部cでは同じ様に溶液が赤紫色になって、過酸化水素がすべて反応しているのはなぜですか?

114 第3編 物質の変化 1 2 MnO, MnO. MnO, +4H- → MnO MnO2H.O → MnO) +2H,O 4 MnO, + 4H' + 3e → MnO +2HO 中性条件では、中のは非常に少ないので、 小式をHOが反応した形に改める必要がある。 両辺に 40H を加えて整理すると、 MnO + 2H.O +3e (5) MnO +40H 過酸化水素H.O. 還元剤として働くと。 酸素 O H₂O₂ → O2 +2H++20 ······(6) (5) 2+⑥)×3より、 e を消去すると、 2MnO, +3H₂O₂ 2MnO +30+ 2OH + 2H2O ( 両辺に2Kを加えて整理すると 2KMnO, + 3H₂O₂ 2MnO2 +302 + 2KOH+2H2O b. この反応は過酸化水素の分解反応であり, MnO2 はこの反応の触媒として働く。 2H2O→2H²O+O・・・8 (2) ②式より、 中性条件では、 MnO4 H2O2 =2:3(物質量比) で反応するから, MnO と反応した H2O2 の物質量 をx(mol] とおく。 2.0×10-³X -4.0 1000, ∴x=1.20×10-*[mol] (3) 酸性条件で, KMnO が酸化剤として働くとマ ンガン (II)イオン Mn²+ に変化し、 無色の溶液とな る。その半反応式は、 x=2:3 MnO +8H+ +50 → Mn²+4H2O・・・・ ⑨ H2O2 → O2+2H+ +2e...... ⑥ ⑨ x2+⑥×5 より, e を消去すると. 2MnO +5H2O2+6H+→ (2.0×10× 9.6 ⑩0 式より、 酸性条件では、 MnO4 H2O2=25(物質量比) で反応するから, MnOと反応した H2O2 の物質量 をy [mol] とおく。 2Mn²+ +50+8H2O•••••• ⑩0 1000, -) :y=2: E y=4.80×10 *[mol] (4) ⑦ 式の反応で発生したO2 の物質量は, 反応 したH2O2 の物質量と同じ 1.20×10mol MnO4′ と反応しなかった H2O2 の物質量は, 4.80×10 -1.20×10=3.60×10[mol] ⑧式の反応で発生したO2の物質量は, ⑦式で反 応しなかった H2O2 の物質量の1.80×10mol 発生したOの全物質量は 120×10 + 1,80×10-300×10mol (5) (3) より 希釈した過酸化水素水中で 10molの溶質が溶液 10.0mL中に含まれる。 そのモル濃度は、 -4.80×10 「mol/L 市販のオキシドール中の過酸化水素の濃度は、 木で20倍に希釈して実験したことを考すると 4.80×10×20-0.96 [mol/L」 オキシドール1L (1000cmについて考える。 H2O)のモル質量は.34g/mol 溶液の質量 1000×1.02-1020[g] 溶質の質量 0.96×34-32.64[g] 4.80×10'[mol] 1.0×10 (L ) (7) 32.64 (溶室 (溶液) 1020 ×100-3.2% 166 (1) [Fe']: [Fe'] = 5:12 (2)3) 解説 (1) 混合物中の FeSOHOをxmil Fe2 (SO) H2O をy [mol] とおく。 実験Ⅰより, 酸化剤のKMnO は、 酸化剤である。 Fe' とは反応せず 還元剤である Fe”“のみと酸化 還元反応を行う。 MnO +8H'+5e → Mn²+ +4H.O Fe2+ →Fe²+ +e- 実験Ⅰの酸化還元滴定の終点では次の関係が成り 立つ。 (酸化剤の受け取った電子の物質量) ひ = (還元剤の放出した電子eの物質量) . 10.0 50.0 1000 100 (溶液A100mLのうち.10.0mLを使っ 2.00×10-X ×5=xx x=5.00×10 [mol] 実験ⅡⅠより, 十分量の硝酸(酸化剤)を加えたこと で水溶液中の Fe²+ はすべて Fe - に酸化される。 溶液A100mLから生じる Fe*の総物質量は、Fai- が酸化されて生じる 5.00×10mol と Fe (SOHO ymol から生じる2y molの和に等しい。 Fe" に NaOH水溶液を加えて塩基性にすると、 酸化水酸化鉄(II) FeO (OH) を生じ,さらに加熱す ると脱水して、酸化鉄(III) Fe2O を生成する。 +30H -H₂O Fe3+ FeO (OH) Fe:0₁ 各物質の係数比より, Fe1mol から Fe2O(式量 160) が 1mol 生成する。 溶液A 100mLあたりで考えると, Feの物質量 に関して次式が成り立つ。 165 オキシドールの酸化還元滴定> ★★ 市販のオキシドール中の過酸化水素の濃度を調べるために,以下の実験を行った。 答の数値は有効数字2桁で答えよ。 (原子量: H=1.0.0 = 16 ) 市販のオキシドール10.0mLを純水で希釈して正確に200mLとした。 この試料水溶液10.0mLを2.0×10mol/L 過マンガン酸カリウムを用いて滴定し たところ, 溶液中に褐色の沈殿が生成し, 4.0mL滴下したところでKMnO」の赤紫色 がわずかに残る状態となった。 しかし, b KMnO 水溶液の滴下をやめても、 気体の発 生がしばらく続いた。 この試料水溶液10.0mLに希硫酸を加えて酸性にしてから2.0×10mol/L KMnO4 水溶液を用いて滴定したところ, 溶液中に褐色の沈殿が生成することなく, 9.6mL滴 下したところで KMnO の赤紫色がわずかに残る状態となった。 (1) 下線部alonで起こった反応を、化学反応式で示せ。 (2) 下線部a, KMnO」 と反応した過酸化水素の物質量は何molか。 (3) 下線部cで, KMnO〟 と反応した過酸化水素の物質量は何molか。 下線部a, bで発生した気体の物質量は,あわせて何mol か。 (5) この実験で用いたオキシドール中の過酸化水素のモル濃度と質量パーセント濃度 はそれぞれいくらか。 ただし, オキシドールの密度を1.02g/cm²とする。 (近畿大改) (5 =400+ 5.00 > ► 167 (2) Cus 251 352 べる特 存在し の物 (2) O t Cu の物 は1 (i は1 I L₂+ (2) 解 F ( C (1 (L (1 (2

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(1)の③はどのようにしてどっちが酸化剤、還元剤と判断したらいいのでしょうか?

⑨⑨9 酸化還元と電池・電気分解 71 〈酸化還元滴定〉 (1) 過酸化水素水の濃度を滴定によって求めたい。 濃度が未知の過酸化水素水Aをコニ カルビーカーに 10.0mL 入れ, 硫酸を加えて酸性にした。 この水溶液に200×10-² までに12.0mL の過マンガン酸カリウム水溶液を要した。 H=1.00, 0=16.0 mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液をビュレットを用いて滴下したところ,終点 ① 滴定の終点を決定する方法を40字程度で記せ。 下線部で, 硫酸の代わりに塩酸あるいは硝酸を用いることはできない。 その理由 を書け。 硫酸酸性水溶液中における過酸化水素と過マンガン酸カリウムとの反応の化学反 応式を記せ。 過酸化水素水の濃度は何mol/L か。 有効数字3桁で求め,数値を記せ。 ③ 過酸化水素水Aの濃度は何g/Lか。有効数字3桁で求め,数値を記せ。 [18 甲南大 改〕 131. (2) 濃度 2.20mol/Lの過酸化水素水 5.00mLを希硫酸の添加により酸性にして,濃度 800×10mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液を加える反応において,過酸化水素 がすべて消費されるために必要な過マンガン酸カリウム水溶液の体積(mL)を有効数 字2桁で求めよ。 (3) 硫酸酸性水溶液中における過酸化水素とヨウ化カリウムとの反応の化学反応式を示 せ。 [18] [九州]

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写真にある黄色の線で囲ってある教科書の言っていることが理解できません。 写真にある教科書の言っている意味がわかりません。 分からない内容は①の酸素びんに試料を満たして、静かに栓を閉める。そして②では酸素びんにヨウ化カリウムKIを含む水酸化ナトリウムNAOH水溶液a(ml... 続きを読む

15 20 25 30 10 15 20 25 30 35 ったときのDOの減少量から求める, 微生物による有機物分 素消費量 〔mg/L)。 値が高いほど汚濁が激しい。 ●溶存酸素 DO の測定 酸素びん (内容積(〃 〔mL]) が正確にわかっている共栓つき試料びん)を用いる。 I. 水中の溶存酸素の固定 ① 酸素びんに試料を満たし、栓を静かに閉めて余分な水をあふれさせる。 このとき,酸素びん中に空気の泡が残っていないことを確かめる。 酸素びんに、ヨウ化カリウムKI を含む水酸化ナトリウム NaOH水溶液」 a [mL] と硫酸マンガン (ⅡI) MnSO4水溶液b 〔mL〕 を加える。 そののち, 迅速かつ静かに栓をし, びんを試料で満たしてから振り混ぜる。 酸素びんの中で, 水酸化マンガン (ⅡI) Mn (OH)2が生じる。 試料中の溶 存酸素は Mn (OH)2を酸化しオキシ水酸化マンガン (IV) MnO (OH)2 の褐 色沈殿を生成する。 酸素びん Mn²+ + 2OH¯ Mn(OH)2 + 1/12/02 -O2 Mn(OH)2 Ⅱ 溶存酸素を含む沈殿の溶解とヨウ素滴定 ④ 酸素びんに硫酸H2SO4c [mL] を加えて沈 殿を溶解させ, I2が溶解した透明な溶液にし、 ②と同様に栓をする。 MnO (OH)2 +2I' + 4H+ (1) MnO (OH)2 (2) → Mn²+ + I2 +3H2O ( 3 ) ⑤ 酸素びんの溶液全部をコニカルビーカーに 移し, 0.1 mol/Lのチオ硫酸ナトリウム d 1000 × Na2S2O3 水溶液でヨウ素滴定する (滴定 量d [mL] )。 I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S406 (4) Ⅱ. DOの算出 ⑥ 結果として測定できた試料の体積は (v-a-b-c) 〔mL〕 である。また 式(1)~(4) から O2 の物質量: Na2S2O3 の物質量=1 mol: 4mol となる。 よって,試料溶液1L中のO2 (モル質量 32.0g/mol)の質量 〔mg〕は, 0.1 x 1000 v-a-b-c MnO(OH)2 (褐色) × Mn²+ + I2 1 × 32 x 1000〔mg/L] となる。 3節 酸化還元反応...... 177 傾向> 電池・電気分解 川反応 酸化還元滴定

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高校化学基礎【酸化還元滴定】 (3)が解説を読んでもよくわかりません・・・教えてください!

発展例題13 酸化還元滴定 0.252gのシュウ酸の結晶 (COOH)2・2H2O を水に溶かして, ① 調製し,その中から25.0mL を正確にとり,希硫酸で酸性にした。これを温めながら ころで, 反応が完了した。 濃度不明の過マンガン酸カリウム水溶液を少量ずつ加えていくと, 20.0mL加えたと 一 S $18+XS DIS MnO4- +8H+ +5e¯ → Mn²+ +4H2O 168. (COOH)2→2CO2+2H+ +2e- 考え方 (2)(COOH)2が残って いる間は, MnO4-が Mn2+ となるため、ほぼ 116 無色になる。 (3) 滴定の終点では, 次 の関係が成り立つ。 酸化剤が受け取った電子 の物質量=還元剤が放出 した電子の物質量 (1) 下線部①,②の操作で用いられる器具の名称を記せ。 (2) 下線部 ③ で, 反応がちょうど完了した点をどのように決めるか。金 (3) この過マンガン酸カリウム水溶液の濃度は何mol/Lか。 ~(T) 問題 1/9・180 HALT 正確に100mLの溶液を TONS 20.0 1000 x=1.00×10mol/L *YO E 解答 良 (1) ① メスフラスコ ② ホールピペット (2) 滴下した過マンガン酸カリウム水溶液の赤紫色が, 消え ずに残る点を終点とする。~A (3) I 1mol の MnO は 5mol の電子を受け取り 1molの 0.252 126 S&JOJA toda¨ a. (COOH)2 は 2mol の電子を放出する。 KMnO4水溶液の濃度 を x [mol/L] とすると, (COOH)2・2H2O=126g/mol から, xmo JUNE [x] [mol/L]× -L×5= mol x 25.0 100 -x2

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