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化学 高校生

この問題の進め方がわかりません。解説の式は分かったけど、その式を作るまでの思考回路?が理解できません。特に(1)でo2のイオン反応式作るところからわからないです

■ 156 化学的酸素要求量 (COD) 化学的酸素要求量 (COD) は水質を評価する指標 の一つで、河川などの水1Lに含まれる有機物を酸化するときに要する過マンガン酸カ リウムなどの酸化剤の物質量を,O2の物質量に換算し、そのO2の質量を表したもので あり,単位を mg/Lで表す。実験としては,まず河川水に含まれる有機物を,酸化剤を 過剰に加えて酸化する。 次に, 初めに加えた酸化剤と過不足なく反応する量の還元剤を 加える。さらに,残存する還元剤を酸化剤で滴定することにより,有機物を酸化すると きに要した酸化剤の量を求める。 ある河川水の COD を測定するために実験を行ったと ころ, 河川水 20mLに含まれる有機物を酸化するのに要した5.0×10mol/L 過マン ガン酸カリウム水溶液の量は, 4.8mLとなった。 (1) 下線部について,過マンガン酸カリウム1molの消費は,酸素O2の消費に換算する と何mol になるか。 酸化剤としての電子のやり取りに注目して, 分数で答えよ。 (2) この河川水1Lに含まれる有機物を酸化するのに要する過マンガン酸カリウムの物 質量は何molか。 (3) この河川水の COD [mg/L] を求めよ。 [北海道大 改]

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化学 高校生

高二化学基礎、酸化剤と還元剤の反応式です。 写真の、黄線部分は、黄線以外の部分と形が違うのですが、黄線以外の部分と形が違う理由と、どのように解けばいいのかがわかりません!! テストが近いのでどなたか教えてください🙇‍♀️

B 酸化剤・還元剤の反応式 代表的な酸化剤と還元剤について、そのは酸化剤・還元剤の半反応式 たらきを示す半反応式を表2に示す。 表2 酸化剤還元剤の水溶液中における電子の授受 酸化剤は電子を受け取る物質なので,酸化剤 の半反応式では、 左辺に電子 e‐ がある。 一方, 還元剤は電子を与える物質なので還元剤の 半反応式では, 右辺に電子 e がある。 酸化数の変化 オゾン 03 (酸性) 03 + 2H+ + 2eT 02 + H2O (0-2) (中性塩基性) 03 + H2O + 2e O2 +20H ハロゲン Cl2, B2, 12 HNO3 (0-2) Cl2 + 2e II 2CI- (0-1) HNO3 +H+ +e NO2 + H2O 硝酸HNO3 HNO3 + 3H + + 3e- NO 熱濃硫酸 (加熱した濃硫酸) H2SO4 H2SO4 +2H+ + 2e SO2 10 過マンガン酸カリウム KMnO (酸性) MnO- (+5→+4) +2H2O (+5→+2) +2H2O ( +6→+4) + 8H + + 5e Mn² + 4H2O (+7→+2) 剤 (中性 ニクロム酸カリウム K220 過酸化水素 H2O2 MnO4- 塩基性) + 2H2O + 3e MnO2 + 40H (+7→+1) (酸性) Crz07² +14H+ + 2C3 + 7H2O ( +6 +3 ) (酸性) H2O2 + 2H + + 2e 2H2O (-1--2) (中性塩基性) H2O2 + 2e 2OH¯ (-1--2) 二酸化硫黄 SO2 SO2 + 4H + +4e S +2H2O (+4→0) 金属 Na, Mg, AIなど Na Na1 + + e (0→+1) 水素H2 H2 2H+ + 2e (0→+1) 硫化水素 H2S H2S S + 2H + + 2e (-2→0) シュウ酸 (COOH)2 (COOH)2 2CO2 +2H+ +2e (+3→+4) 元 ヨウ化カリウム KIO |21- I₂ + 2e (-1→0) 剤 硫酸鉄(II) FeSO4 塩化スズ(II) SnClz Fe2+ Fe3+ + e ( +2→+3) Sn2+ Sn++ + 2e (+2→+4) 過酸化水素 H2O2 H2O2 02 + 2H+ + 2e (-1→0) 二酸化硫黄 SO2 SO2 +2H2O SO2 + H+ + 2e (+4→+6) 水溶液の性質(酸性中性塩基性)に応じて、はたらきが異なる物質もある。 H2O2, SO2は反応する相手によって 酸化剤 還元剤の両方のはたらきをする (p.176)。 半反応式では,反応に関与しない イオンや陰イオンは示さない。例えば,酸化剤であるKMnO4 は水溶液中では K+ と MnOに電る。 化還元反応においてはMnOが還元されて Mn²+になり、 Kは反応に関与しないので, 半反応式中ではMnO」で表している。 還元 酸化 酸化 MnO₁ Mn2+ Cr₂O S2- S I¯ Iz 赤紫色) (ほぼ無色) (赤橙色 (無色) (白色沈殿) (無色) (褐色) 第3節 酸化還元反応 173

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