Question

ちはやふる

高校化学の問題です。
1枚目が問題で2枚目が解答です。

（3）の問題で解答の▪️の部分の考え方が分かりません
教えて下さい。
テスト範囲なので早めに答えていただけると
ありがたいです。

思考
176. 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 KMnO4 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 Fe3+ が生成
した。 この反応について,次の各問いに答えよ。大ゆる原
(1) MnO4とFe2+ の変化を,電子 e‐ を用いた反応式でそれぞれ表せ。
(2)MnO4と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。

解答 (1) MnO4-+8H++5e-
176. 酸化還元反応式のつくり方
Fe2+
→
→Mn2++4H2O Lon
Fe3+ +-
(2)MnO4-+8H++5Fe2+
→ Mn2+ + 5Fe3+ +4H2O
(3)2KMnO4+8H2SO4+10FeSO4
→
K2SO4+2MnSO4+5Fez (SO4)3+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 MnO4は電子を受け取
ってマンガン(II)イオン Mn2+に変化する。
2.0 (S)
2H
MnO4¯
Mn2+
+7.02.21 +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。
MnO4+5e → Mn2+
0.5
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。
1 反応の前後で酸化数が
増加する場合は,右辺に
e-を加える。
Jor
→
←
MnO4 +8H++5e Mn2+02 loma 1.0 H
水素原子の数を合わせるように,右辺に4H2Oを加える。lor0.0
MnO4-+8H++5e-
Mn2+ +4H2O
0
08
→
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。
Fe2+ Fe3++e-
...②2
(2) ①+②×5から,電子e を消去すると、次のようになる。(S)
②酸化数は+2 から +3
に1つ増加している。
→
MnO4+8H++5Fe2+ Mn2+ + 5Fe3+ +4H2O ・・・ ③M
(3)硫酸H2SO4の水溶液中での過マンガン酸カリウム KMnO4と硫酸
鉄(II) FeSO4の反応なので、 ③式の両辺に K+ と 9SO4-を補うと,
KMnO4+4H2SO4+5FeSO→ K++Mn2++5Fe3+9SO+4H2O
ここで,右辺において、陽イオン K+, Mn2+, Fe3+ と陰イオン SOか
らできる化合物は,それぞれ K2SO4, MnSO4, Fe2 (SO4)3となるので, 右
辺は次のように示される。
2
右辺: 1/12 K2SO,+MnSO4+2/2/Fez (SO2)3+4H20
5
両辺を2倍すると, 化学反応式が得られる。
2KMnO4+8H2SO4+10FeSO4
→
K2SO4+2MnSO4+5Fe2 (SO4)3+8H2O
③SOの数は,8H+
(4H2SO4)から4SO2,
5Fe2+ (5FeSO4)から
5SO2となるので,これ
らを足し合わせて
9SO2とする。

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

🍇こつぶ🐡

□部分は、両辺の原子数を合わせるためには分数しかないからそうやっている。
この反応式の質問は非常によくあるのだが、この分数で悩むより、以下で考えたらすんなりかと。

右辺のK+が1つしかないから、K2SO4が作れない。だから、両辺2倍すると、化学反応式完成。

この分数でやり方を悩む時間がもったいないから、早く済ませて、他の問題に行った方がよいと思う🙇

ちはやふる

理解できました。ありがとうございます。