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化学 高校生

(3)です。操作1に過マンガン酸カリウムの濃度が書いてあるのになんで求めるのかがわからなくて💦教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

★類題 セミナー化学 112総合問題200 河川や湖沼, 海などの水質汚濁の程度を表す指標の一つに COD (化学的酸素要求量) が ある。 家庭排水などに含まれる有機化合物は, 河川の汚濁源の一つであり,この有機化合 物を酸化剤で酸化分解したときに使われ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(mg/L) に換算した値が COD である。 COD を測定するために, 過マン ガン酸カリウムを用いて測定を行った。 (0=16.0, K=39.1, Mn=54.9) 操作1 正確に濃度を求めた5.00×10-3 mol/L シュウ酸 (H2C204) 標準溶液10mLをホ ールピペットを用いて正確に量り取り、水10mLと, 3.00mol/L硫酸を5mL加え 60℃に加熱し、ビュレットから濃度がおよそ2×10-3mol/Lの過マンガン酸カリ ウム溶液を滴下して, 滴定を行った。 そのときの過マンガン酸カリウム滴定の平均値 は10.96mLであった。 操作2 試料水 50mLをホールピペットを用いて正確に量り取り, 3.00 mol/L 硫酸を5 mL 加えて,さらにビュレットから操作1で濃度を決定した過マンガン酸カリウム溶 液を10mL加えて, 60℃に加熱し,十分に反応させた。 操作3 正確に濃度を求めた 5.00 ×10-3mol/Lシュウ酸標準溶液10mLを加えた。 操 作1で濃度を決定した過マンガン酸カリウム溶液で滴定したところ, 滴定の平均値は, 4.22mLであった。 操作 4 試料水の代わりに蒸留水 50mLを用い, 操作 2, 3 を行ったところ, 滴定の平 均値は, 1.69mLであった。 問1 操作1において, 過マンガン酸カリウムとシュウ酸の酸化 還元反応の化学反応式を書け。 (2)5×10×210×1000×2=xx600x5 1000 問2 滴定においては,右図に示した器具を使用する。 このうち, 水で濡れていてもよいものはどれか。 器具の名称を書け。 [ 問3 操作1において, 過マンガン酸カリウムの濃度がいくらに なるか求めよ (有効数字3桁)。 [ ]mol/L 問4 操作 1~4の結果に基づいてこの試料水の COD (mg/L) を求めよ ( 有効数字3桁)。 ] mg/L [

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化学 高校生

170の(3)が分かりません。なんで9SO4を補うんですか?9の理由が分かりません。

思考 170. 酸化還元反応式のつくり方 硫酸酸性の過マンガン酸カリウム KMnO 水溶液に, 硫酸鉄(II) 水溶液を加えると、マンガン(II)イオン Mn2+と鉄(III)イオン Fe' が生成 した。この反応について、次の各問いに答えよ。 (1) MnO と Fe2+ の変化を、電子 e" を用いた反応式でそれぞれ表せ。 (2) MnO-Fe2+の反応を、イオン反応式で表せ。 (3) 過マンガン酸カリウムと硫酸鉄(II)の反応を,化学反応式で表せ。 [知識] 171. 酸化還元反 問題170 172 関係 水 +4のままで変化しておらず, SO2は酸化剤としても還元剤としても働 いていない。 この反応では、どの原子も酸化数は変化していない。 (エ) ヨウ素を含む水溶液に二酸化硫黄を吹きこむと, 次の反応がおこり、 ヨウ化水素と硫酸が生じる。 第Ⅰ章 171 12+SO2+2H2O +4 2HI + H2SO4 +6 この反応では, SO2はH2SO に変化しており, S原子の酸化数が+4か ら+6に増加しているので, SO2は還元剤として働いている。 このとき, 12の1原子の酸化数は0から1に減少しており, 12は還元されている。 170. 酸化還元反応式のつくり方・ 解答 (1) MnO8H++5e→ Fe2+ Fe3++e Mn²++4H2O (2) MnO+8H++5Fe2+ Mn²+ + 5Fe3+ +4H2O (3) 2KMnO+8H2SO4+10FeSO」→ K2SO4+2MnSO+5Fez (SO)」+8H2O 解説 酸化剤 還元剤の働きを示す式を書き, 酸化剤と還元剤の電子 の出入りの数が等しくなるように, 式を組み合わせてイオン反応式をつ くる。これに, 省略されているイオンを補い, 化学反応式を完成させる。 (1) 硫酸酸性水溶液中で, 過マンガン酸イオン MnOは電子を受け取 ってマンガン(II)イオン Mn²+ に変化する。 半 か (1) で取 MnO +7 Mn2+ +2 Mn の酸化数が +7 から +2に5つ減少するので, 左辺に 5e を加える MnO+5e → Mn²+ 左辺の電荷の合計は-6, 右辺は+2なので, 両辺の電荷の合計が等し くなるように, 左辺に 8H+ を加える。 MnO4+8H++5e → Mn²+ 水素原子の数を合わせるように, 右辺に4H2Oを加える。 MnO4 +8H++5e → Mn²++4H2O ... また、鉄(II)イオン Fe2+は電子を1つ失い, 鉄(Ⅲ) イオン Fe3+ になる ...2 Fe2+ → Fe3++e ●反応の 増加する場合は、右 eを加える。 ②酸化数は+2から に1つ増加している。 (2) ①+②×5 から, 電子e- を消去すると、次のようになる。 MnO +8H++5Fe2+ → Mn²++5Fe3+4H2O ... ③ (3) 硫酸H2SO4 の水溶液中での過マンガン酸カリウム KMnO』 と硫酸 鉄(II) FeSO の反応なので、 ③式の両辺に K+ と 9SO2を補うと, KMnO4+4H2SO4+5FeSO K+ + Mn² + + 5Fe3+ +9SO² +4H2O ここで, 右辺において, 陽イオン K+, Mn²+, Fe3+ と陰イオンSOか きる化合物は, それぞれ K2SO4, MnSO4, Fez (SO)」 となるので, 右 のように示される。 右辺 : 1/12K2SO4+MnSO4+2/2/Fez (SO4)3+4H2O 両辺を2倍すると, 化学反応式が得られる。 SOの数はHT (4H SO)5 450 5Fe2+ (5FeSO)から 5SOとなるので、これ らを足し合わせて 9SOとする。 2KMnO4+8H2SO4+10FeS04 K2SO4+2MnSO4+5Fez (SO4)3+8H2O

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