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式(1)(2)より電子の数を合わせると
2 MnO4(-) + 5 C2O4(2-) + 16 H(+)
→ 2 Mn(2+) + 8 H2O + 10 CO2
となり、MnO4(-) と C2O4(2-) は 2:5 の物質量比で反応するためです。
Chemistry
SMA
Terselesaikan
化学基礎の問題です
ウ のところの×2と×5 はどこからきたものですか？
化学基礎
第2問 次の文章を読み,後の問い (問1~4)に答えよ。(配点 20)
河川や湖の水の汚れは,おもに家庭や工場からの排水に含まれる有機物が原因と
なっている。汚染の程度を表す指標の一つに, COD (化学的酸素要求量) がある。
CODは水1L中に含まれる有機物を酸化するために消費された酸化剤の量を,酸素
O2 の質量 (mg) に換算した値で表される。 したがって, 水中に有機物が多く含まれて
いれば COD の値が大きくなり,水質汚染が進んでいることになる。 ある河川水の
COD (mg/L) を, 次の実験によって測定した。
実験Ⅰ 河川の試料水 100mLに希硫酸を加えて酸性にしたのち, 5.0×10mol/L
の過マンガン酸カリウム水溶液10mL を加え, 加熱して試料水中の有機物を完全
に酸化した。 反応後の水溶液はうすい赤紫色をしており、未反応の過マンガン酸カ
リウムが水溶液中に残っていることがわかった。
実験Ⅱ 実験Iの水溶液に, 1.5×10mol/Lのシュウ酸ナトリウム水溶液を10mL
加えた。 反応後の溶液は赤紫色が消えて無色となった。
実験Ⅱ 実験Ⅱ の水溶液に未反応のシュウ酸ナトリウムが残っていたので, 実験Iと
同じ濃度の過マンガン酸カリウム水溶液を アを用いて滴下したところ、滴下
量が 4.0mL になったとき, 過マンガン酸カリウムの赤紫色が イ のでこれを
反応の終点とした。
過マンガン酸カリウム KMnO4, シュウ酸ナトリウム Na2C204 の変化は,次の電子
eを用いた反応式 (1) (2) でそれぞれ表される。
Max
5
MnO4 + 8H + + 5e¯ → Mn² + + 4H2O
C 137 +
(1)
C2O22CO2 + 2e
ar
(2)
また、酸素 O2が酸化剤としてはたらくときの変化は,次の電子 e を用いた反応
式 (3) で表される。
2O2 + 4H + +4e_
→
2H₂O
(Tom)
10 (3)
C
化学基礎
問4 実験Ⅰ~ⅢIより, 実験で用いた試料水の COD の値を求めた次の文章中の
空欄
ウ
.
I に当てはまる最も適当な数値の組合せ, また空欄
オ
カ に当てはまる最も適当な数値をそれぞれ,後の①~⑤の
うちから一つずつ選べ。
1.5 × 10mol/Lのシュウ酸ナトリウム水溶液10mLとちょうど反応す
る 5.0 × 10- mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液の体積は ウ mL
なので, 実験Ⅰで有機物とちょうど反応した過マンガン酸カリウム水溶液の
体積は10mL +4.0mL
mLである。さ
ウ |mL = I
すなわち, 過マンガン酸カリウム水溶液 I
mL に含まれる過マンガ
ン酸カリウムの物質量は オ ×10molであるから, 酸素の分子量 32
より, 実験で用いた試料水の COD の値は
mg/L となる。 車させ
ウ
.
I の組合せ 16
ウ
の5の
9.0
5.0
②
10
4.0
350
11
3.0
12
2.0
13
1.0
オ の選択肢
17
① 0.5
(2
1.0
③ 1.5
カ の選択肢 18
** (c)
+
2.0
⑤ 2.5
① 1.0
2.0
③ 3.0
④ 4.0
⑤ 5.0
算してmg単位で表すと、
5
問3 酸化剤と受け取る電子の物質量の関係
146-154
1.0×10 - mol×
x32g/molx
1000 mL
4
100mL
X10
化学基
問
式 (1) の係数を4倍, 式 (3) の係数を5倍して電子 e
の係数をそろえると..
(1)×4
=4.0mg/L
となり, COD は 4.0mg/L となる。)
0289
4 MnO + 32 H+ + 20e_ →4Mn² + 16 H2O
(3) x 5
502 + 20H+ + 20e-10H2O
20mol の電子 eを受け取るとき MnOは4mol,
O2は5mol必要なので, O2 の物質量(mol) は, MnOi
DS
で
の物質量(mol)の
2倍となる。
酸素の物質量(mol)
=
倍
過マンガン酸イオンの物質量(mol)
正解・配点一覧
問題 解答
番号
(配点)
番号
正解
第1問(7点)
725946
123456
問4 酸化剤と還元剤の量的関係 16 ④
KMnO 水溶液中のKMnO の物質量 17 ②
試料水 COD の値 18 ④
ウ 1.5×10mol/Lのシュウ酸ナトリウム水溶
液10mL とちょうど反応する5.0×10mol/Lの過
マンガン酸カリウム水溶液の体積をxmL とすると,
小計
7 3
&
第2問 (168点)
8
9
10
12
11
12
1.5×10mol/L×
10
1000
LX2
13
421213
a ork
lom 0x0.1
小計
=5.0×10-mol/L ×
x
LX5
1000
xmL=12mL
エ 実験Ⅰで有機物とちょうど反応した過マンガン
酸カリウム水溶液の体積は,次の図に示すように、
10mL +4.0mL-12mL=2.0mLである。
過マンガン酸水溶液10mL 過マンガン酸水溶液 4.0mL
が受け取るe- (mol)
が受け取るe-(mol)
有機物が放出
するe- (mol)
シュウ酸ナトリウム水溶液10mL
オ
が放出するe- (mol)
過マンガン酸水溶液12mL
が受け取るe- (mol)
5.0×10 -3 mol/Lの過マンガン酸カリウム水
溶液2.0mL中の過マンガン酸カリウムの物質量は,
5.0×10-3 mol/L× 2.0
L=1.0×10mol
1000
カ 問3より 過マンガン酸カリウム1.0×10 -5 mol
5
の
倍がO2の物質量に相当する。 これをO2の質量
に換算さらに試料水100mLを1L (1000mL) に換
(+49) 0289
100-
)
80 285
Answers
Apa kebingunganmu sudah terpecahkan?
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ありがとうございます！