Question

月

化学の酸化還元反応の問題です。H₂О₂は酸化剤として働くときと還元剤ではたらく場合があると思うのですが、下の問1 の(オ)、(カ)の問題を解くときにどうやって考えて解けばいいのかわからないので教えてほしいです。

【演習問題】
6-2 酸化還元反応
次の(A), (B)の文章を読み, 下記の問1~ 問5に答えよ。
(A)同一の物質が酸化剤としても,還元剤としても作用する場合がある。過酸化水素や二酸
化硫黄はその例である。
たとえば、過酸化水素は硫酸酸性水溶液中で過マンガン酸カリウムと反応して酸素を
(1)
発生する。このときマンガンの酸化数はアからイに変化し, 過酸化水素中の酸
I に変化する。 この反応では, 過酸化水素はオ
素原子の酸化数はウから
剤として働いている
また、
過酸化水素は硫酸酸性水溶液中でヨウ化カリウムと反応してヨウ素を遊離させ
(2)
る。この反応では,過酸化水素はカ剤として働いている
硫酸酸性水溶液中での過マンガン酸カリウムとシュウ酸の反応は,次の化学反応式で
(3)
(B)
表される。
あ + 3H2SO4 + い → K2SO4 + う + 8H2O +
え
0.100mol/Lのシュウ酸水溶液 20.0mL と過不足なく反応するのに過マンガン酸カリ
ウム水溶液 10.0mLを必要とした。 この過マンガン酸カリウム水溶液の濃度はx
[mol/L] である。
問1 文(A)の空欄 ア
~
カに最も適する語句, または数値を記入せよ。
問2 文(A)において下線部(1), (2) を化学反応式で表せ。
問3 文(B)の下線部 (3) の反応の化学反応式について空欄 あ
記入せよ。 その際, 必要な場合には係数を付けて答えよ。
~
えに適する化学式を
問4 文(B)において過マンガン酸カリウム水溶液の濃度x [mol/L] はいくらか, 有効数字
3桁で求めよ。
問5 文(B)において,コニカルビーカーにシュウ酸水溶液と硫酸をとり、ビュレットから過
マンガン酸カリウム水溶液を滴下したとき, 滴定の終点では,溶液の色はどのように変
化するか。 40字以内で述べよ。
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6 酸化数, 酸化剤・還元剤
I 3
酸化数の変化
① +4 → +6
② +3 → 0 ③ +7 +2
④ +3 → +3
⑤ -20
I, 2, 6, 6
6-2] 酸化還元反応
問1
ア•••+7
イ･･･ +2
…-1 エ・・・0
オ･･･還元
カ···酸化
問2 (1) 2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2
2MnSO + K_SO4 + 8H2O + 502
MnO + 8H + 5e → Mn²+ +4H2O
H2O2O2 + 2H + 2e
...①
2
①式×2+②式×5として,
2MnO4 + 6H++5H2O2 → 2Mn²+ + 8H2O + 502
これに, 2K*, 3SOを両辺に加えて化学反応式とする。
(2) H2O2 + H2SO4 + 2KI
K2SO4 + 2H2O + Iz
H2O2 +2H+ + 2e → 2H2O
(3
21 → Is + 2e
③式+④式として,
H:O2 + 2H+ + 2I → 2H2O + Iz
これに, 2K+, SO を両辺に加えて化学反応式とする。
問3 あ い 2KMnO4, 5H2C2O4 (順不同)
う, え... 2MnSO4, 10CO2 (順不同)
MnO + 8H+ + 5ę → Mn²+ + 4H2O
・①
H2C2O4→2CO2 + 2H+ + 2e-
⑤
①式×2+⑤式×5 に 2K+, 3SO を両辺に加えると, 以
下のようになる。
2KMnO4 + 3H SO4 + 5H2C204
2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O + 10CO2
問48.00×10-2 mol/L
0.100 X-
20.0
1000
10.0
-X2=xX-
-x5
1000
x 0.0800 mol/L
問5 過マンガン酸イオンの赤紫色が消えなくなり, 無色の溶
液がわずかに赤くなる。 (36字)

Answer 1

🍇こつぶ🐡

オは、文章を読むと、過酸化水素の酸素の酸化数とあり、-1→0に酸化するから還元剤、カは酸化剤となる。

過酸化水素は、一般には酸化剤になるが、過マンガン酸カリウムや二クロム酸カリウムのような絶対に酸化剤になる物質があると、自分は還元剤となり酸素を発生する。酸化剤のときは水になり、酸素は発生しない。

だから、酸素発生なら、酸素の酸化数は過酸化水素のOは－1で、単体酸素は0だから、酸化するから還元剤、
水生成なら、－1→－2で還元だから酸化剤となる🙇

月

回答ありがとうございます。こつぶざんは過酸化水素が還元剤か酸化剤を調べるために、酸素の酸化数を調べていると思うのですが、他の物質の場合にどの原子の酸化数に注目するのかは暗記するということでしょうか？

🍇こつぶ🐡

過酸化水素が出たら、必ずOが関係。
過マンガン酸カリウムならMnと決まってます。

どの反応ならどの元素の酸化数を調べるのはほぼ決まってます。まあ、暗記というか慣れです。
半反応式が頭に入っていたら、機械的に分かります。
分かるまでは反復練習するしかないですね🙇