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化学 高校生

問2が分かりません、、 解答には5/4をかけてあるのですが過マンガン酸カリウムのモルを酸素のモルに合わせるので4/5をかけると思ったのですが、、 どなたか解答の計算の詳細を教えてください もしくは他に良さそうな計算方法があったら教えてください〜

第2問 次の各問いに答えなさい。 〔解答番号 1 有機物による水質汚濁の程度を示す指標として, 化学的酸素要求量(COD) を用いることがあ る。 COD を求めるためには, 試料水に酸化剤を加え,一定条件の下で反応させて試料水中の有 機物を酸化させる。 COD は, 試料水 1Lあたりで消費された酸化剤の量を, 酸素の質量 〔mg] に (i) 換算して表す。 ある湖沼から試料水を採取し、 以下の操作により COD を求めた。 【操作1】 試料水 100mLを三角フラスコにとり, 硫酸を加えて酸性にし, 200g/Lの硝酸銀水 (ii) 溶液を5.0mL加えた。 【操作2】 1.0×10mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液10.0mLを加えて振りまぜ, 沸騰 水浴中で30分間加熱し, 充分に反応させた。 【操作3】 三角フラスコを水浴から取り出し, 2.5×10mol/Lのシュウ酸二ナトリウム水溶 液10.0mLを加えて振りまぜ, 充分に反応させた。 【操作4】 三角フラスコ中の水溶液を50~60℃に保ち, 1.0×10mol/Lの過マンガン酸カ リウム水溶液で滴定した。 【操作1】~【操作4】 を試料水の代わりに 100mLの純水を用いておこなったところ, 【操作4】 における滴定量は0.57mLであった。 なお, 【操作1】で加えた硝酸銀は試料水に対して充分量 であった。 ① (2 (3 4 (5 (6) ~ 問 CODを測定するためには, 【操作1】~【操作3】 における溶液の色はどのようになってい る必要があるか。 最も適切な組み合わせを①~⑥の中から一つ選びなさい。 1 【操作1】 無色 赤紫色 赤紫色 無色 無色 赤紫色 6 ] 【操作2】 無色 無色 赤紫色 赤紫色 赤紫色 無色 【操作3】 赤紫色 赤紫色 無色 無色 赤紫色 無色 <-20- 問2 下線部(i)について, 1.0×10mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液1.00mLに相当す る酸素は何mgか。 最も近い値を①~⑥の中から一つ選びなさい。 2 mg ① 2.6 × 10-4 ② 3.2 × 10-4 ③ 4.0×10-4 ④ 2.6 × 10 -1 3.2 x 10-1 ⑥ 4.0 × 10 -1 M3 (631-45)

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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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