酸化還元反応－正解・解説｜センター試験演習「化学Ⅰ」【高校化学Net参考書】

問題情報

単元	酸化還元反応
年度	2007年度
問題番号	化学Ⅰ－第2問－問4
配点	4
計算問題	×
難易度	普通

正解

③　過マンガン酸カリウム1molは，硫酸酸性水溶液中で，過酸化水素1molにより過不足なく還元される。

解説

①　酸化剤は，相手を酸化する物質です。相手から電子e^－を受け取ることで相手を酸化すると同時に，自身は電子e^－を受け取ったことで還元されます。

②　過酸化水素H₂O₂は，相手が酸化剤の時には自身は還元剤として働いて酸素O₂を生じます。相手が還元剤の時には酸化剤として働いて水H₂Oを生じます。

　他に，二酸化硫黄SO₂も同様に酸化剤としても還元剤としても働く物質です。過酸化水素H₂O₂と二酸化硫黄SO₂が反応するときには，過酸化水素H₂O₂が酸化剤として，二酸化硫黄SO₂が還元剤として働きます。

③　酸化還元反応では，還元剤が渡す電子e^－の物質量〔mol〕と酸化剤が受け取る電子e^－の物質量〔mol〕が等しくなります。過酸化水素は還元剤として働いて次のように変化します。

　　　H₂O₂　→　O₂O₂　＋　２H^＋　＋　２e^－

化学反応式の係数から，1molの過酸化水素が反応すると2molの電子を渡すことがわかります。また，過マンガン酸カリウムは酸性水溶液中で酸化剤として働いて次のように変化します。

　　　MnO₄^－　＋　８H^＋　＋　５e^－　→　Mn^2＋　＋　４H₂O

化学反応式の係数から，1molの過マンガン酸カリウムが反応すると5molの電子を受け取ることがわかります。よって，例えば5molの過酸化水素と2molの過マンガン酸カリウムが反応するときに10molの電子が受け渡しされるように，過酸化水素と過マンガン酸カリウムは物質量の比2：5で反応することがわかります。

④　銅と鉄では，イオン化傾向は鉄の方が大きいため，次の変化が起こり，銅が還元されます（酸化数が減少する）。

　　　Cu^2＋　＋　Fe　→　Cu　＋　Fe^2＋

⑤　カルシウムと水の反応では，次の変化が起こり，カルシウムが酸化されます（酸化数が増加する）。

　　　Ca　＋　２H₂O　→　Ca（OH）₂　＋　H₂