セミナー化学の問題です。一枚目が問題で、二枚目が解答です。

化学

高校生

解決済み

約1ヶ月前

セミナー化学の問題です。一枚目が問題で、二枚目が解答です。
写真のCの問題が解説を読んでも途中までしか納得がいきません。

二枚目に書き込んだ矢印よりしたのしたがって、反応した〜からがわかりせん。
どうして、反応した物質量が、0.0027molになるのでしょうか？
反応終了後に残ってたC2O42-は、反応してない錯イオンと反応した錯イオンにあるものと、反応して出てきたシュウ酸イオンではないのですか？
なので、矢印より二行したの式がよくわかりません。

矢印より上までは納得できています。

よくわからなくって質問もわかりにくくなってしまったのですが、おしえてくれると幸いです🙇‍♀️🙇‍♀️

が、当な 168 15 酸化還元反応の量的関係次の化学反応式 (1) に示すように, シュウ酸イオン C2O42- を配位子として3個もつ鉄(Ⅲ)の錯イオン [Fe(C2O4)3] 3の水溶液では, 光をあてていある間, 反応が進行し, 配位子を2個もつ鉄(II)の錯イオン [Fe (C204) 2] 2- が生成する。 2 [Fe (C204) 3]3- BL-W 光 2 [Fe(C2O4)2]2-+C2O-+2CO2 (1) 加え途中でうにと +2 この反応で光を一定時間あてたとき, 何%の [Fe (C2O4)3]が[Fe(C204) 212-に変化するかを調べたいと考えた。そこで, 式 (1) にしたがって CO2 に変化したC2O42-の量から,変化した [Fe (C204) 3] 3-の量を求める実験 I ~ⅢII を行った。この実験に関する次の問いac に答えよ。ただし, 反応溶液のpHは実験 Ⅰ~Ⅲにおいて適切に調整されているものとする。定時間あてた。実験 Ⅰ _00109molの「Fe (C204) 3] 3-を含む水溶液を透明なガラス容器に入れ, 光を一 Zymin 実験Ⅱ 実験Iで光をあてた溶液に、鉄の鎧イオン (Fe (C204) 13とFe (C204)からC2O4を遊離させる試薬を加え、錯イオン中のC2O4を完全に遊離させた。さらに, Ca2+ を含む水溶液を加えて, 溶液中に含まれるすべてのC2をシュウ酸カルシウム CaC204 の水和物として完全に沈殿させた。この後, ろ過によりろ液と沈殿に分離し,さらに, 沈殿を乾燥して 4.38g の CaC204 H2O (式量146) を得た。実験Ⅱ 実験Ⅱで得られたろ液を調べると, Fe2+ が含まれていることがわかった。 a (1)式に関して,説明として正しいものを,次の① ~ ④ のうちから1つ選べ。第Ⅱ章物質の変化 GO [F (204) 3]と[Fe (C204) 2] 2- を比較すると,鉄原子 Fe の酸化数は増加している。 ② [Fe(C204)3]と[Fe (C204 22 を比較すると, 炭素原子Cの酸化数は増加している。 ③ [Fe (C204) 3]とC2O2 を比較すると, 炭素原子の酸化数は増加している。 [Fe (C2O4)3] 3 と CO2 を比較すると, 炭素原子の酸化数は増加している。 14-0 b あるC2Oの物質量は何molか。次の ① ~ ④ のうちから1つ選べ。 1.0molの [Fe (C204) 33が式 (1) にしたがって完全に反応するとき, CO2 に変化す ① 0.5mol ② 1.0mol ③ 1.5mol ④ 2.0mol 実験Ⅰにおいて, 光をあてることにより, 溶液中の [Fe (C204) 3]3の何%が [Fe (C204) 2] 2-に変化したか。最も適当な数値を,次の① ~ ④ のうちから1つ選べ。 ① 12% ② 16% ③ 25% ④ 50% (21 共通テスト)

1 第Ⅱ 物質の変化問題 15 補足中和滴定の操作を3回行い、滴下した水酸化ナトリウム水溶液の体積の平均値を求めると, 12.62mLであった。ここで, 20倍に希釈した洗浄剤中の塩化水素の濃度をy [mol/L] とすると, 中和の量的関係から次式が成り立つ。 1xy[mol/L]× -L = 1×0.103mol/Lx 10.0 1000 HCI から生じる H 12.62 1000 NaOH が受け取るH+ y=0.1299mol/L=0.130mol/L 20倍に希釈しているので、洗浄剤の原液の中の塩化水素の濃度は,次のように求められる。 0.130mol/L×20=2.60mol/L したがって、問題文にあるように, 洗浄剤の原液の中の塩化水素の濃度は2.60mol/L と確認できる。問4 「酸性タイプ」と「塩素系タイプ」の2つの洗浄剤を混ぜると,まず式 (1) のように、弱酸の塩である次亜塩素酸ナトリウム NaCIOに強酸の塩化水素 HCI が作用して、弱酸の次亜塩素酸 HCIO が遊離する (弱酸の遊離)。 NaCIO+HCI NaCl+HCIO あうの反応は,次の化学反応式で表される。あ 2H2O2→2H2O +02 (1) い 2CH3COONa+H2SO 2CH3COOH+Na2SO4 う Zn+2HCl → ZnCl2+H2 あとうは酸化還元反応であり、いの反応が弱酸の遊離なので、いが式 (1) の反応と類似性の高い反応である。したがって, 【反応】がいで, 【類似性】がaの③ が解答となる。補足式(2)の変化は次式で表され, 塩素 CIの酸化数は次のようになる。 +1 HCIO+HCI → Cl2+H2O -1 0 (2) HCIO 中の CI の酸化数は+1から0に減少し, HCI 中の CI の酸化数は -1から0に増加しているので, HCI は HCIO によって酸化されている。したがって, HCIO が酸化剤, HCI が還元剤である。このように, 式 (2) は酸化還元反応である。 15 酸化還元反応の量的関係解答 a④ b1c④ 解説[Fe(C204)3], [Fe(C2042]2-C2062, CO2 の Fe,Cの酸化数は次のようになる。 [Fe(C₂O4)3]3- [Fe(C₂O4)2]2- C2042- CO2 +3+3 +2+3 +3 +4 ① (誤) [Fe(C24) [Fe (C2O4)22-では, Fe の酸化数は減少する。 ②) [Fe(C2O4)3]3ーと[Fe(C204) 2] 2-では,Cの酸化数は変化しない。 ③(誤) [Fe(CO 2O2では,Cの酸化数は変化しない。 ④ (正) [Fe (C2O4)3]と CO2では、Cの酸化数は増加する。 122 b きのCO2の変化量は, (1) 式の係数比から,次のように表される。 12mol の [Fe (C2O4)から2mol の [Fe (C20に変化したと C20,2- 2[Fe(C₂O4)3] 6mol 2 [Fe(C202]2+CO2+2CO2 4 mol 1mol (1) 6molのC2Oが5mol に減少していることから1molのCO2が 2molのCO2 になったと考えられる。したがって, 1.0molの (2013が完全に反応したときには、している。 c2O2の変化量に着目して解答する。 0.50molのC2O2が変化はじめの水溶液に存在する C2O2は, 0.0109mol×3である。一方、反一応終了後に残っていたC2Oは, CaC204 H2O (モル質量146g/mol)の沈殿量から、次のようになる。 4.38g=0.0300mol 146g/mol したがって,反応したC2Oの物質量は, 0.0109mol×3-0.0300mol=0.0027mol=2.7×10-mol 5.4×10-3 molのCO2 が発生することがわかる。したがって, (1) 式の係数から反応した [Fe (C204) 3]3-も 5.4×10-3molである。変化量は次ここで, b から, 2.7×10-3 molのC2が反応したとき、その2倍ののように求められる。この反応では、酸化ンガン (IV) は触媒として 5.4×10-3mol 0.0109 mol ×100=49.5 したがって, 50%である。働く。相手を酸化し、自身は還元される物質を酸化剤といい, 相手を還元し、自身は酸化される物質を還元剤という。 ●化学式中の (C2O) は 2価の陰イオンC202- なので, Fe の酸化数がそれぞれ求められる。

回答

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🍇こつぶ🐡

約1ヶ月前

この問題、ややこしいですよね。それが狙いなんですが。
解答の右ページの上から再度読みましょう。

反応終了後に残ってたC2O42-は、反応してない錯イオンと反応した錯イオンにあるものと、反応して出てきたシュウ酸イオンではないのですか？
＞反応終了後に残ってたC2O42-は、シュウ酸カルシウムの沈殿中だから、4.38/146＝0.03molです。

反応していないC2O42-は錯イオン中にそのまま入ってます。
反応した錯イオン中のC2O42-がシュウ酸カルシウムのC2O42-です。

はじめの錯イオン中にはC2O42-が3個あります。
最初0.0109molの錯イオンがあったから、C2O42-は❌3して、
0.0109mol❌3＝0.0327molありました。ここから沈殿中の錯イオンが分解してできた0.03molが残っていたから、使った(反応した)C2O42-は、0.0327－0.03＝0.0027molとなります🙇