問題情報

単元還元
年度2014年度
問題番号化学Ⅰ－第2問－問4
配点4
計算問題×
難易度易しい

正解

③　４HNO3　→　４NO2　＋　２H2O　＋　O2

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解説

　化学反応において，原子の酸化数が減少していれば，その原子（を含む物質）が還元されたことになります。感覚に頼らず，必ず酸化数を確認しましょう。

　酸化数は，酸化還元反応の基本です。確実に求められるように練習しておきましょう。基本的には，次のようにまとめることができます。

  • 単体の酸化数は0
  • 化合物中の水素原子の酸化数は＋1，酸素原子の酸化数は－2
  • 化合物中の酸化数の総和は0
  • イオン中の酸化数の総和は，イオンの電荷

　例外として，過酸化水素H2O2中の酸素原子の酸化数は－1，金属の水素化物中の水素原子の酸化数は－1です。

①　SiO2中のSi原子の酸化数は，次のように求めることができます。
　　　x×1　＋　（－2）×2　＝　0　　⇒　　x　＝　＋4

　また，Na2SiO3は金属元素と非金属元素の化合物なので，イオン結晶です。Na＋とSiO32－からできている物質なので，SiO32－で考えます。
　　　x×1　＋　（－2）×3　＝　－2　　⇒　　x　＝　＋4

　反応前後でSi原子の酸化数が変化していないので，酸化も還元もされていません。

②　Al（OH）3は金属元素と非金属元素の化合物なので，イオン結晶です。Al3＋とOH－からできている物質なので，Al3＋で考えます。その酸化数は，＋3です。

　また，Na［Al（OH）4］も金属元素と非金属元素の化合物なので，イオン結晶です。Na＋とAl3＋とOH－からできている物質なので，Al3＋で考えます。その酸化数は，＋3です。

　反応前後でAl原子の酸化数が変化していないので，酸化も還元もされていません。

③　HNO3中のN原子の酸化数は，次のように求めることができます。
　　　＋1×1　＋　x×1　＋　（－2）×3　＝　0　　⇒　　x　＝　＋5

　また，NO2中のN原子の酸化数は，次のように求めることができます。
　　　x×1　＋　（－2）×2　＝　0　　⇒　　x　＝　＋4

　反応後にN原子の酸化数が減少しているので，還元されています。

④　K2Cr2O7は金属元素と非金属元素の化合物なので，イオン結晶です。K＋とCr2O72－からできている物質なので，Cr2O72－で考えます。酸化数は，原子1個当たりの値だということに注意が必要です。
　　　x×2　＋　（－2）×7　＝　－2　　⇒　　x　＝　＋6

　また，K2CrO4も金属元素と非金属元素の化合物なので，イオン結晶です。K＋とCrO42－からできている物質なので，CrO42－で考えます。
　　　x×1　＋　（－2）×4　＝　－2　　⇒　　x　＝　＋6

　反応前後でCr原子の酸化数が変化していないので，酸化も還元もされていません。

⑤　KIは金属元素と非金属元素の化合物なので，イオン結晶です。K＋とI－からできている物質なので，I－で考えます。その酸化数は，－1です。

　また，I2は単体なので，その酸化数は0です。

　反応前後でI原子の酸化数が増加しているので，酸化されています。

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問題還元の問題
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