酸化還元反応の組み立て ( № 00 4 ) 酸化還元反応……酸化数変化のある原子を含む反応。酸化と還元は同時に起こる。 単体の関係する反応(単体 化合物)は酸化還元反応。 酸化剤と還元剤の半反応式から、酸化還元反応の式をつくる。 酸化剤と還元剤とで、電子の授受が過不足なく行われるようにする。 例 1) 銀と濃硝酸 Ag + + ) HNO3 + H + e A g + H NO 3 追加 ) Ag + 例 2) - + H+ N O 3- 2H N O 3 → Ag+ + e- …………① → N O 2 + H 2O …………② → A g + + N O 2 + H 2O N O 3→ A g N O 3 + H 2O + N O 2↑ 銅と希硝酸 Cu HNO3 + 3H+ + 3e- → C u 2+ + 2 e - …………① → N O + 2 H 2O …………② 3Cu → 3 C u 2+ + 6 e … … … … 3× ① + ) 2H N O 3 + 6 H + + 6 e - → 2 N O + 4 H 2 O … … … … 2× ② + 2+ 3 C u + 2 HN O 3 + 6 H → 3 C u + 2N O + 4 H 2 O … … … … 3×①+2×② 追加 ) 6 NO 3 - → 6 N O 3 3C u + 8 H NO 3 → 3C u ( N O 3 ) 2 + 4H 2 O + 2 N O ↑ ( 3 ) 銅 C u と 熱 濃 硫 酸 H 2S O 4 Cu + ) 熱 濃 H 2S O 4 + 2 H + + 2 e C u + H 2S O 4 + 2 H + 追加 ) S O 42+ Cu + 2 H 2S O 4 Cu 1) 4) HNO3 + H+ + eCu + + ) 2 H N O 3 + 2 H + 2e C u + 2 H NO 3 + 2 H + 追加 ) 2 NO 3 Cu + 4HNO3 …………① → NO2 …………② + H 2O → C u 2+ + 2 e ………… ① → 2 N O 2 + 2 H 2O … … … … 2× ② → C u 2+ + 2 N O 2 + 2 H 2O … … … … ①+2×② → 2 N O 3→ Cu ( N O 3 ) 2 + 2 H 2 O + 2 N O 2 ↑ ( 褐 色 の 気 体 ) +Ⅶ 2) H 2O 2 6) → O2 + KMnO4 + 8H+ + M n O 4- + 8 H + + 又は 5) -Ⅰ 2.5 4HNO3 → C u ( N O 3) 2 + 2 H 2O + 2 N O 2 2H+ + 2e- 5e5e- → K + + M n 2+ + 4 H 2O → M n 2+ + 4 H 2O mol 2 M n S O 4 + K 2S O 4 + 8 H 2O + 5 O 2 2 K M n O 4 + 5 H 2O 2 + 3 H 2S O 4 → K M n O 4 + 8 H + +5 e - → K + + Cu + C u S O 4 + S O 2 + 2 H 2O ( 1 ) K M n O 4の M n の 酸 化 数 は い く ら か 。 ( 2 ) H 2O 2の O の 酸 化 数 は い く ら か 。 ( 3 ) H 2O 2の 還 元 剤 と し て の 作 用 を 表 す 半 反 応 式 を 書 け 。 ( 4 ) K M n O 4の 酸 化 剤 と し て の 作 用 を 表 す 半 反 応 式 を 書 け 。 (硫 酸 酸 性 水 溶 液 ) ( 5 ) K M n O 41 molは 、 H 2O 2何 molと 反 応 す る か 。 (6)この酸化還元反応の化学反応式を書け。 (1)銅Cuと濃硝酸HNO3 C u 2+ + 2 e - → 過 酸 化 水 素 H 2 O 2 に 過 マ ン ガ ン 酸 カ リ ウ ム KMnO4 の 硫 酸 酸 性 水 溶 液 を 加 え た ときの酸化還元反応について(1)から(6)の問に答えよ。 3) → 2 H 2S O 4 …………① …………② 【問題7】 【問題6】 次の酸化剤と還元剤の反応の化学反応式を書きなさい。 Cu + C u 2+ + 2 e SO 2 + 2 H 2 O C u 2 + + S O 2 + 2H 2 O S O 42+ C u SO 4 + S O 2 + 2 H 2 O → → → → → M n 2+ + 4 H 2O H 2O 2 → O 2 + 2 H + + 2 e - ……① (酸化剤) ……② (還元剤) ( 2 ) 二 酸 化 硫 黄 S O 2と 硫 化 水 素 H 2S SO 2 + 4 H + + 4 e - → 2 H 2 O + S H 2S → S + 2 H + + 2 e - + ) …… ① …… ② S O 2 + 4 H + + 4 e - → 2 H 2O + S … … ① 2 H 2S → 2 S + 4 H + + 4 e … … 2× ② SO2 + 2H 2 S → 3 S + 2H 2 O SO2 + 2 H 2S → 3 S + 2 H 2O 2×① + 2 KM n O 4 + 5×② 16 H + + + ) 5 H 2O 2 2 K M nO 4 + 5 H 2 O 2 10e- → + 6H+ → 2K+ + 5 O2 + → 2 M n 2+ 2 M n 2 + + 8H 2 O 10H+ + 1 0e + + 2K + 8 H 2 O + ……2×① ……5×② 5 O2 + ) 追加イオン 3 SO 4 2 - → 2 S O 4 2 - + S O 4 2 2 K Mn O 4 + 5 H 2 O 2 + 3 H 2 S O 4 → 2 M n S O 4 + K 2 S O 4 + 8 H 2 O + 5 O 2
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