Question

さくら

酸化還元反応についてです。
7番のような問題であれば解けるのですが、
8番のようになった途端、どことどこが反応しているのか、どことどこがイコール関係になるのかなどが分からなくなってしまい、読み解きがほぼ出来ません。
どのように考えれば分かりやすいか、教えて頂きたいです。よろしくお願いします🙇🏻‍♀️💦

[7]濃度未知の過酸化水素水 (溶液A) 10mLを滴定するのに、0.010mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶
液(溶液B)8.0mLが必要であった。また、濃度未知のヨウ化カリウム水溶液 (溶液C)10mLを適定す
るのに溶液Aは15mL必要であった。 溶液Cの濃度を求めよ。
[8]水100gにヨウ化カリウム約3gとヨウ素 0.254g を溶かした溶液(ヨウ素溶液) に、 二酸化硫黄を
ゆっくりと通し完全に吸収させた。この溶液をデンプンを指示薬として0.100mol/LNa2S2O3水
溶液で滴定したところ、 6.50mL要した。
(1)
I2とNa2S2O3の反応は、 I2 + 2S2O32-→ 2I + S4O2で表される。
ヨウ化カリウムを加える理由を簡単に記せ。
ヨウ素溶液を加えるとき、
(2)この滴定の終点は何で決めるか。
(3) 吸収された二酸化硫黄の体積(標準状態) を求めよ。

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

🍇こつぶ🐡

7番はかんたんですが、8番は面倒です。
8番は、ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの反応式が書いてありますが、
ヨウ素と硫化水素の反応が書いていない。だから、書いていない反応式を含め、二つの式が必要。だから、混乱する。
ヨウ素:チオ硫酸ナトリウム＝1:2の計算をし、ヨウ素molを求め、
硫化水素の反応式を考え、ヨウ素:硫化水素＝1:1から、硫化水素のmolを計算し、体積に変換する必要がある。

I2 ＋ ２e- → ２I- ・・・ ①
したがって、二酸化硫黄は還元剤として作用します。
SO2 ＋ ２H2O → SO4^2- ＋ ４H+ ＋ ２e- ・・・ ②
①＋② より、
SO2 ＋ I2 ＋ ２H2O → H2SO4 ＋ ２HI

この式の、SO2 : I2 ＝1:1が必要だが、問題文に書いていない。
チオ硫酸ナトリウムの反応式が書いてあるだけまだまし。

このように、反応式係数比から酸化剤:還元剤を計算するのは7番と同じだが、反応式が複数必要で、しかも、書いていないから面倒な訳。

ま、ヨウ素滴定は、7番よりは面倒だから、順番に考えて、反応式をつくり、係数比から式を作り、1回で計算終了しないからその点に注意して考えながら、やってき下さい。後は類似問題を解き慣れるしかないかと🙇

さくら

回答して頂きありがとうございます😊✨
とても分かりやすく書いてくださったため、以前よりも理解ができた気がします!!
もう一度解いてみます🍀*゜

Answer 2

hira

(1)ヨウ素は水に溶けず、溶液中では均一になりません。よって、ヨウ素を水中に溶かし均一にするためにヨウ化カリウムを加えます。
(ちなみに以下の変化が起こってます。

I2 + I(-) ⇄ I3(-) )

(2)
ヨウ素がある時、指示薬デンプン水溶液との相互作用で青紫色になります。よって、滴定終点時ヨウ素は無くなっているので無色になります。
よって、この滴定の終点は理論上溶液が青紫色から無色になる時点となります。

(3) 文章を読んで大体の反応の流れを読解します。このスキルは演習量を積んで身につけます。
この問題文ではまず、ヨウ素と二酸化硫黄が酸化還元反応をします。そして、残ったヨウ素をNa2S2O3の滴定で処理しています。
(ⅰ)ヨウ素の初期mol量①を把握
(ⅱ)二酸化硫黄との反応後に残ったI2 mol②をNa2S2O3の滴定量から導出
(ⅲ)①-②で二酸化硫黄と反応したI2 mol③を導き、二酸化硫黄とI2の反応比から吸収された二酸化硫黄のmol④を導き、22.4L/molを使って標準状態の二酸化硫黄の体積を求めます。

以下実際に解いてみます。
I = 126.9 g/mol、I2 =253.8 g/mol
(ⅰ) 0.254 g / (253.8 g/mol ) = 1.00 mmol ①

(ⅱ) I2 +2 S2O3(2-) → 2 I(-) + S4O6(2-)より、
両辺4 Na(+)を足すと
I2 +2 Na2S2O3→ 2 NaI + Na2S4O6
となる。
滴定に使用されたNa2S2O3は、
0.100mol/L × 6.50 mL = 0.650 mmol

反応式よりI2:Na2S2O3の反応mol比は1 : 2 より

二酸化硫黄との反応後に残ったI2は
0.650 mmol × 1/2 = 0.325 mmol ②

(ⅲ)
よって、二酸化硫黄と反応したI2は

1.00 mmol ①-0.325 mmol ②=0.675 mmol ③

二酸化硫黄とI2の反応式は
I2 + SO2 + 2H2O → 2 HI + H2SO4
よって、二酸化硫黄 : I2の反応mol比は1 : 1より

吸収された二酸化硫黄のmolは
0.675 mmol ③ × 1 = 0.675 mmol ④

よって、標準状態の体積は
0.675 mmol ④ × 22.4L/mol =15.1 mL

以上。

さくら

回答して下さりありがとうございます😊
具体的な数値まで書いてくださってとても助かりました!!!