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174 酸化還元反応の量的関係 硫酸酸性のもとでの二クロム酸カリウムとシュウ酸の
反応について, 下の各問いに答えよ。
(1) ① 硫酸酸性の条件下で, Cr207 が Cr3 + になるとき ② (COOH)2 が CO2 になると
きのイオン反応式を記せ。
(2) この反応をイオン反応式で表せ。
(3) 0.20mol/Lのシュウ酸水溶液30mL と過不足なく反応させるのに必要な0.20mol/L
ニクロム酸カリウム水溶液は①何mLか。 また,このとき発生する気体は②0℃.
1.013×10 Paで何Lか。
174 (1) Cr207² + 14H + 6e2C3 +7H2O
②(COOH)22CO2 +2H+ +2e
(2) Cr207² +8H++3(COOH)2
•) センサー
2C + 7H2O + 6CO2
(3)①10mL ② 0.27 L
●酸化還元反応の量的
関係
(4) 緑色から橙赤色に変化する
解法 (1) ①まず, 両辺の酸素原子の数をH2O で合わせる。
Cr20722Cr3+ + 7H2O
次に 両辺の水素原子Hの数をH+ で合わせる。
Cr2072+14H+2C3 +7H2O
最後に、両辺の電荷が等しくなるように, e-を加える。
Cr207² +14H+ + 6e 2Cr3 + + 7H2O
酸化剤が受け取る電子
の物質量=還元剤が失
う電子の物質量
②両辺の酸素原子の数は等しいので,両辺の水素原子の数を H+ で合わせる。
(COOH)22CO2 +2H+
次に 両辺の電荷が等しくなるように, e-を加える。
(COOH)2- ･2CO2 +2H+ + 2e¯
(2) 式 ① + 式 ② x3
Cr2072+14H++
-2Cr++7H2O
3 (COOH)26CO2+6H++ 6e
Cr2072+8H++3(COOH)22Cr++7H2O +6CO2
(3) ①酸化還元反応では、酸化剤が受け取る電子の物質量 還元剤が失う電子の物質量
の関係があるので, (1) のイオン反応式より ニクロム酸カリウム水溶液の体積をz[L]
とすると,
30
0.20mol/Lxz[L]×6=0.20mol/LX1000 -L×2
=0.010Lよって10mL
②シュウ酸のイオン反応式より、発生する二酸化炭素 CO2の物質量は、 授受される電子
の物質量と等しいので,
30
0.20mol/Lx 1000L×2=1.2×10-2 mol
CO2 の体積は22.4L/mol×1.2×10mol=0.2688 0.27L
