初めまして。化学の実験のレポートでつまづいた所があるので教えてください!!うちの学科の必修科目で単位落とすと留年かもしれないんで・・・。
質問というのは酸化還元反応のことです。すべて質問されているのは各酸化還元反応の反応式を求めよ、というものです。反応物は
1、硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液・亜硫酸ナトリウム水溶液
2、硫酸酸性ニクロム酸カリウム水溶液・亜硫酸ナトリウム水溶液
3、硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液・シュウ酸水溶液
4、硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液・ヨウ化カリウム水溶液
5、硫酸鉄((2))水溶液・硫酸水溶液・過酸化水素水
6、硫酸鉄((2))水溶液・硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液
7、硫酸鉄((2))水溶液・硫酸酸性ニクロム酸カリウム水溶液
8、塩化鉄((3))水溶液・塩化スズ((2))水溶液・ヘキサシアノ鉄((3))カリウム水溶液
9、塩化鉄((3))水溶液・ヘキサシアノ鉄((3))カリウム水溶液
10、硫酸酸性ニクロム酸カリウム水溶液・エタノール
11、メタノール・イオン交換水・バーナーで熱した銅線
12、フェーリング液A・B・ホルムアルデヒド水溶液
この中で知っているものだけでいいんで教えてください!

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A 回答 (4件)

追加質問を拝見しました。

お困りのご様子ですが、以下の半反応式の
ペアから、ご自分で解いてみてください。

(1) MnO7(-) → Mn(2+) / SO3(-) → SO4(2-)
(2) Cr2O7(2-) → 2 Cr(3+) / SO3(-) → SO4(2-)
(3) MnO7(-) → Mn(2+) / (COOH)2 → 2 CO2
  シュウ酸の2つの炭素は、それぞれ酸化数+3です
(4) MnO7(-) → Mn(2+) / 2 I(-) → I2
(5) H2O2 → H2O / Fe(2+) → Fe(3+)
  過酸化水素の酸素は、酸化数-1
(6) MnO7(-) → Mn(2+) / Fe(2+) → Fe(3+)
(7) Cr2O7(2-) → 2 Cr(3+) / Fe(2+) → Fe(3+)
(10) Cr2O7(2-) → 2 Cr(3+) / CH3CH2OH → CH3CHO
(11) CuO → Cu / CH3OH → HCHO
(12) Cu(2+) → Cu2O / HCHO → HCOOH

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=162819
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rei00 です。



 私も追加質問(?)を拝見しましたが,この質問へ補足として入れて頂きたかったです。「イオンの変化数」については loveobo さんの親切な回答がありますのでお分かりかと思います。

loveobo さん
> (1) MnO7(-) → Mn(2+) / SO3(-) → SO4(2-)
> (2) Cr2O7(2-) → 2 Cr(3+) / SO3(-) → SO4(2-)
 亜硫酸イオンが SO3(-) になっていますが,SO3(2-) のタイプミスと思います。loveobo さん,そうですよね?
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無機反応パネル101(旺文社)が参考になるかもしれません。

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> 化学の実験のレポートでつまづいた所があるので


> 教えてください!!
 と言う事でしたら,どう考えて何処で躓いたのかをお示し下さい。でないと,適切な回答がしにくいです。

> すべて質問されているのは各酸化還元反応の
> 反応式を求めよ、というものです。
 でしたら,類似質問「QNo.86812 化学反応式の数合わせ」(↓1番目)や「QNo.162819 あってますか?」(↓2番目)の回答を参考にお考え下さい。その他,「新・化学ノート」(http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/ch_c …)の「3.酸化還元関係」の「4.酸化剤」,「5.還元剤」やこれらのページからリンクされている「半反応式」等も参考になると思います。その上で何処まで分かって,何処で躓いたかを補足下さい。


 一例として【1、硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液・亜硫酸ナトリウム水溶液】だけご説明しておきます。後はご自分で・・・。

 硫酸酸性: H2SO4
 過マンガン酸カリウム水溶液: KMnO4,酸化剤
 亜硫酸ナトリウム水溶液: Na2SO3,還元剤

 MnO4(-) → Mn(2+) と,SO3(2-) → SO4(2-) と変化しますから,

 MnO4(-) + 8H(+) + 5e(-)→ Mn(2+) + 4H2O (1)
 SO3(2-) + H2O → SO4(2-) + 2H(+) + 2e(-) (2)

 (1)x 2 +(2)x 5 で e(-) を消去すると,
 2MnO4(-) + 5SO3(2-) + 5H2O + 16H(+) → 2Mn(2+) + 5SO4(2-) + 8H2O + 10H(+)

 整理して
 2MnO4(-) + 5SO3(2-) + 6H(+) → 2Mn(2+) + 5SO4(2-) + 3H2O

 MnO4(-) を KMnO4 に,SO3(2-) を Na2SO3 に,H(+) を H2SO4 に直して,左右の各原子の数を合わせると,
 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=86812, http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=162819
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この回答へのお礼

躓いたというかぜんぜんわからなかったんです・・・。
丁寧に教えていただいて本当にありがとうございます!!
残りの反応式は何とか解いてみようと思います。

お礼日時:2002/03/06 21:26

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上水試験法を見ますと、CODを過マンガン酸カリウム法で定量する際、過マンガン酸カリウムの滴定量は5mL程度になるようにするとあります。

この理由として、反応中の過マンガン酸カリウムの濃度がかわり、酸化率が変化すると書いてあります。

どうして5mL以上にすると、反応中の過マンガン酸カリウムの濃度が変化するのか?酸化率が変化するのか?

ご存じの方、教えて頂けないでしょうか??

Aベストアンサー

マンガンはKMnO4の正7価やMnSO4などの正2価の他に、正3価や正4価なども比較的安定です。
(よく知られている所では二酸化マンガン(IV)・MnO2)
そのため、過酸化マンガンの濃度が高くなりすぎると、Mn(VII)→Mn(II)の反応が定量的にならなくなる可能性が生じます。
(その場合の反応式は省略させて戴きますが)

滴定においてはこの「定量的反応」が大前提となりますので、これを確保するための目安として、ご質問のような滴定量が設定されています。
(滴定量がこれを著しく越える場合は、ホールピペットなどで希釈したものを滴定し、希釈率から逆算)

なお、これはあくまで上水試験法で指定されているサンプルの体積に対しての目安です。
滴定時のサンプル体積が同試験法の2倍体積だった場合は、10ml程度を目安に、ということになります。
(通常は、そういうことはしませんが)

Q高校化学の問題です 硫酸で酸性にした過マンガン酸カリウム水溶液とちょうど反応する硫化鉄(Ⅱ)FeSO

高校化学の問題です

硫酸で酸性にした過マンガン酸カリウム水溶液とちょうど反応する硫化鉄(Ⅱ)FeSO₄水溶液の反応において、過マンガン酸カリウムと硫化鉄(Ⅱ)の物質量の比はいくつになるか。

酸化還元反応の問題なんですが、反応式の立て方がわかりません(T_T)
おねがいしますm(_ _)m

MnO₄− + 8H+ 5e− →Mn²+ +4H₂Oは
わかります!

Aベストアンサー

以下,下に付く数字を「_2」のように,上に来るイオン価数を「^3+」などと書きますが,読みにくいので紙に書き直してみてください.

「鉄イオンには2価のものと3価のものがある」

と覚えてください.そうすると,Fe2+ が酸化されたときの変化は次のようになることがわかります.

Fe2^+ → Fe^3+

両辺の電荷をe-を補ってあわせると

Fe^2+ → Fe^3+ + e^-

これを酸化剤の式と組み合わせるのですが,そのとき,e^- の数が同じになるようにします.つまり

MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- → Mn^2+ + 4H_2O
5Fe^2+          → 5Fe^3+ + 5e^-   (両辺を5倍した)

辺々足し合わせて,5e^-を消去すると

MnO_4^- + 8H^+ + 5Fe^2+ → Mn^2+ + 4H_2O + 5Fe^3+

この式からKMnO_4とFeSO_4の物質量比は1:5であることが分かります.


なお,イオン式でない化学反応式を作りたいときは,イオンの元を考えると,

MnO_4^- ← KMnO_4
H^+ ← H_2SO_4 (硫酸酸性)
Fe^2+ ← FeSO_4

ですので,イオンを元の形に戻すのに必要なイオンを左辺に補い,同じものを右辺に加えます.

(K^+ + MnO_4^-) + (8H^+ + 4SO_4^2-) + (5Fe^2 + 5SO_4^2-)
 → Mn^2+ + 4H_2O + 5Fe^3+ + K^+ + 9SO_4^2-

イオンを適当に組み合わせると
KMnO_4 + 4H_2SO_4 + 5FeSO_4 → MnSO_4 + 5/2 Fe_2(SO_4)_3 + 1/2 K_2SO_4

両辺を2倍して・・・以下略(係数比は2:10).

以下,下に付く数字を「_2」のように,上に来るイオン価数を「^3+」などと書きますが,読みにくいので紙に書き直してみてください.

「鉄イオンには2価のものと3価のものがある」

と覚えてください.そうすると,Fe2+ が酸化されたときの変化は次のようになることがわかります.

Fe2^+ → Fe^3+

両辺の電荷をe-を補ってあわせると

Fe^2+ → Fe^3+ + e^-

これを酸化剤の式と組み合わせるのですが,そのとき,e^- の数が同じになるようにします.つまり

MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- → Mn^2+ + 4H_2O
5Fe^2+  ...続きを読む

Q(1)シュウ酸ナトリウムと過マンガン酸カリウムの反応式を書く

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教科書を見てもわかりません↓
どなた教えていただけませんか?

Aベストアンサー

(1)では酸化剤:過マンガン酸カリウム(還元反応)、
還元剤:シュウ酸ナトリウム(酸化反応)になります。

行うべき行程は下記のとおりです。

(1)酸化還元反応が行われる物質間の酸化数を算出し、
参加する物質と還元する物質を明白にする。
※ポイント;酸化数が上昇⇒酸化、下降⇒還元です。
酸化数は化学の教科書に出てくるでしょう。

C2O4^2- ⇒ CO2
2x+(-2)×4=-2 x+(-2)×2=0
x=+3 x=+4
酸化数が上昇するので酸化反応になります。

MnO4^- ⇒ Mn^2+
x+(-2)×4=-1 x=+2
x=+7
酸化数が減少するので還元反応になります。

(2)酸化還元される元素に着目し、その元素の数を合わせます。
C2O4^2- ⇒  <2>CO2
MnO4^- ⇒ Mn^2+ ※加算なし

この場合CO2の炭素元素に着目し、左辺の炭素数2に合わせます。

(3)それぞれの反応式にH2O、OH^-を加え、両辺の酸素元素数を合わせます。
C2O4^2- ⇒  2CO2 ※加算なし
MnO4^- ⇒ Mn^2+ + <2H2O>

(4)H^+を加えて、両辺のH元素数を合わせます。
C2O4^2- ⇒  2CO2 ※加算なし
MnO4^- + <4H^+> ⇒ Mn^2+ + 2H2O

(5)e-を加えて両辺の電化数を合わせます。この過程によりいわゆる
半反応式が完成します。
C2O4^2- ⇒  2CO2 + <2e->
MnO4^- + 4H^+ + <e-> ⇒ Mn^2+ + 2H2O


(6) (5)で完成した半反応式の電化数を合わせます。
今回の場合では還元側のシュウ酸の電子数にマンガンの電子数を合わせたほうが楽です。

C2O4^2- ⇒  2CO2 + 2e- ※変化なし【基準】
2MnO4^- + 8H^+ + 2e- ⇒ 2Mn^2+ + 4H2O ※両辺を2倍にする

(7)両方の半反応式を足して、電子が消滅したら酸化還元反応式が完成します。
C2O4^2- + 2MnO4^- + 8H^+ ⇒  2CO2 + 2Mn^2+ + 4H2O



(2)と(3)の一部もこの要領で解けると思います。
詳しくは高校化学1Bを確認してください。

(1)では酸化剤:過マンガン酸カリウム(還元反応)、
還元剤:シュウ酸ナトリウム(酸化反応)になります。

行うべき行程は下記のとおりです。

(1)酸化還元反応が行われる物質間の酸化数を算出し、
参加する物質と還元する物質を明白にする。
※ポイント;酸化数が上昇⇒酸化、下降⇒還元です。
酸化数は化学の教科書に出てくるでしょう。

C2O4^2- ⇒ CO2
2x+(-2)×4=-2 x+(-2)×2=0
x=+3 x=+4
酸化数が上昇するので酸化反応になります。

MnO4^- ⇒ Mn^2+
x+(-2)×4=-1 x=+...続きを読む

Qシュウ酸水溶液と過マンガン酸カリウム水溶液の反応について

 シュウ酸水溶液に過マンガン酸カリウム水溶液を加え温める反応について質問です。
 ここで過マンガン酸カリウム水溶液は硫酸酸性でないければならないということですが、
 
 (1)硫酸酸性とはなんですか?
 (2)なぜ「硫酸酸性」でないとダメなんですか?

 ご指導よろしくお願いします。

Aベストアンサー

(1) 「硫酸で酸性にした」という意味です。簡単。

(2)この反応ではシュウ酸と過マンガン酸カリウムの反応量の比が大事です。酸性にするのはこの反応にH^+が必要だから。
ただ、酸性にするのに酸なら何でも良いのでしょうか。
シュウ酸と過マンガン酸カリウムが反応するところに酸自身が割り込んで反応してしまう(=酸がシュウ酸を酸化したり、過マンガン酸カリウムに酸化されたり)するとこまります。
ということでどちらの働きもない硫酸が用いられます。
塩酸や硝酸ではどうなるでしょうか、お考えください。

Q過マンガン酸カリウムについて

酸化還元法で過マンガン酸カリウム溶液のファクターの測定をしているのですが、
教科書の注意のところで、
「過マンガン酸カリウム溶液は、一分間に10~15ml以上早く加えてはならない」
とありました。なぜなんでしょうか?
また、この実験で私たちの班は、滴定で、いくら過マンガン酸カリウム溶液を加えても微紅色になりませんでした。ずっと、無色のままなんです。
なぜならなかったのか、どなたか、わかる方がいれば教えてください。

Aベストアンサー

>酸化還元法で過マンガン酸カリウム溶液のファクターの測定をしているのですが

一次標準試薬はシュウ酸ナトリウムでしょうか?
そのとき主反応の反応式は次の様になります。

5Na2C2O4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 -> 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 10CO2 + 8H2O

>過マンガン酸カリウム溶液は、一分間に10~15ml以上早く加えてはならない

上記の主反応は反応速度が小さいので通常は60℃以上に加温して滴定しますが、
それでも滴下に反応が追随できないことがあるので慎重な操作が要求されます。

>いくら過マンガン酸カリウム溶液を加えても微紅色になりませんでした

滴定温度が高過ぎると過マンガン酸カリウムが分解されます。
この副反応の反応式は次の様になります。

3MnSO4 + KMnO4 + 2H2O -> K2SO4 + 2H2SO4 + 5MnO2
2MnO2 + H2SO4 -> 2MnSO4 + 2H2O + O2

気を付けましょう。

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酸化還元反応の硫酸化鉄と過マンガン酸カリウムの化学反応式がよくわかりません。イオン反応式は作れるのですが反応式を完成させるうえで反応後の物質がわからないので教えてください。

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#1です。

>MnO4(-)+8H(+)+5Fe(2+)→Mn(2+)+4H2O+5Fe(3+) です(あってますか)
あと、硫酸酸性の条件です。

反応材料は硫酸鉄FeSO4、過マンガン酸カリウムKMnO4、硫酸H2SO4です。

イオン反応式には存在しても変化しないイオンは現れません。反応式の左辺にあるイオンの相手がそれです。

MnO4ーの相手の K+
8H+の相手の 4SO42-
5Fe2+の相手の 5SO42-
これだけを両辺に足してみて下さい。

右辺には正の金属イオン、負の硫酸イオンが存在します。正と負を組み合わせると化合物が見えてきます。

右辺に来る-イオンの電荷が偶数ですのでK+と5Fe3+の奇数とうまく合いません。全体を2倍しておきます。

左辺だけ書いておきますから右辺を作ってみて下さい。

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Q過マンガン酸カリウムの標定について

過マンガン酸カリウムの調整のところで、過マンガン酸カリウム溶液をウォータバス上で加熱後1夜暗所に放置すると書いてありますが、何故でしょうか?熟成するということなんでしょうか?お願いします。

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過マンガン酸カリウムは不純物を含んでいることが多いことと、有機物などによって分解しやすいためとのことです。

すなわち、加熱することによって、不純物を確実に酸化しきってしまい、さらに、生じる微細な沈殿を除くために一晩放置し、上澄み液の部分のみを用いる(あるいは沈殿をグラスフィルターなどで濾過して除く)ということです。

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塩化スズ水溶液とニクロム酸カリウム水溶液の全反応式は????

イオン反応式まではできましたが・・・全反応式が・・・

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相変わらず全反応式にこだわっていますね。
こういう問題があったのですか。それともあなたのこだわりですか。

前の質問にも書きましたが解答は決まりません。
単に数合わせで書いたという意味しかしかないのですがそれでも1つには決まりません。

doc sunday 様は
3SnCl2 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → SnCl4 + SnCl2SO4 + Sn(SO4)2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
と書いてられます。これも単なる数合わせです。こういう物質ができているだろうと判断する根拠は何もありません。

3SnCl2+K2Cr2O7+7H2SO4→3Sn(SO4)2+3CrCl3+K2SO4+7H2O

でもかまいません。コレも数合わせです。すっきりしているということで言えばこちらの方です。
溶解度についての議論をした結果ではありません。
SnCl2SO4を考えるのであればクロムミョウバンCrK(SO4)2を考える方が現実味があります。

オレンジ色の溶液が青緑色の溶液に変わったという事だけははっきりしています。

全反応式を求めよという問題は設定に無理があります。

前の質問の#3に書いたことをもう一度読んでみてください。

相変わらず全反応式にこだわっていますね。
こういう問題があったのですか。それともあなたのこだわりですか。

前の質問にも書きましたが解答は決まりません。
単に数合わせで書いたという意味しかしかないのですがそれでも1つには決まりません。

doc sunday 様は
3SnCl2 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → SnCl4 + SnCl2SO4 + Sn(SO4)2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
と書いてられます。これも単なる数合わせです。こういう物質ができているだろうと判断する根拠は何もありません。

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Q過マンガン酸カリウムについて

0.1Nの過マンガン酸カリウム(1リットル)を作るときに蒸留水を加えて加温、あるいは1週間放置するのはなぜですか?
このときの過マンガン酸カリウムはなぜ3.3gなのですか?
あと、当量点とは何ですか?単位も教えてください!
お願いします

Aベストアンサー

加温するのは水中に含まれる超微量の還元剤を分解するためと思われます。還元剤の存在下では二酸化マンガンが形成され、これは過マンガン酸イオンの分解を促進するので、規定度が変化してしまうからです。

「0.1N」の「N」は規定度です。規定度とは溶液1L中に含まれる溶質のグラム当量数です。過マンガン酸カリウムが使われていることから、酸化還元滴定です。

酸化還元反応におけるグラム当量数の定義は「電子1モルを出すか、これと反応するのに必要な量」です。

過マンガン酸カリウム KMnO4 は次のように反応します。
KMnO4 ⇔ K+ + MnO4 -
MnO4 - + 8H+ + 5e ⇔ Mn 2+ + 4H2O

上の式のように過マンガン酸カリウム1モルは5モルの電子と反応します。
よってグラム当量数は158/5=31.6 となり、0.1Nの場合は約3.2gとなります。あなたの場合は3.3gですが、おそらく用いた各原子量の値の違いか、試薬の純度を考慮したことによる違いでしょう。

当量点とは、滴定の際に滴定剤の量が、被滴定物質の量と化学的に同じになる点です。中和滴定で例えると中性になる点です。単位はないです。当量の単位はg/eqです。

例)水酸化ナトリウムを塩酸で滴定したところ、塩酸15mlを加えたところで「当量点」に達した。
と、このように使う言葉です。

加温するのは水中に含まれる超微量の還元剤を分解するためと思われます。還元剤の存在下では二酸化マンガンが形成され、これは過マンガン酸イオンの分解を促進するので、規定度が変化してしまうからです。

「0.1N」の「N」は規定度です。規定度とは溶液1L中に含まれる溶質のグラム当量数です。過マンガン酸カリウムが使われていることから、酸化還元滴定です。

酸化還元反応におけるグラム当量数の定義は「電子1モルを出すか、これと反応するのに必要な量」です。

過マンガン酸カリウム KMnO4 は次のよ...続きを読む

Q過マンガン酸カリウムKMnO4の硫酸酸性水溶液と過酸化水素H2O2の水

過マンガン酸カリウムKMnO4の硫酸酸性水溶液と過酸化水素H2O2の水溶液の酸化還元反応式を導く問題で 
MnO4(-)+8H(+)+5e(-)→Mn(2+)+4H2O
と 
H2O2→2H(+)+O2+2e(-)
の 
半反応式を掛け足しして電子e(-) を消そうとするのは何故?



最後に反応に関係なかったK(+)とSO4(2-)はどのように、どこに、どうやって加えるの?

Aベストアンサー

この反応が終わった後, 溶液全体でみると電子は「余る」こともなければ「足りなくなる」こともありません. つまり, 溶液全体でおきた反応としては (見掛け上) 電子は関与しなくなります. この事実に対応して, 最終的な反応式には電子が含まれないことになります. 従って「電子を消す」ということになります.
あと, 反応に関係しなかったやつらは「最後に帳尻を合わせるため」に加えます. 例えば MnO4^- は過マンガン酸カリウム KMnO4 として存在していたので, 最終的な式に残っている MnO4^- と同じだけの K^+ を両辺に加えることになります. また, 水素イオン H^+ は硫酸から出てくるので, 水素イオンをすべて硫酸にするために必要な文の硫酸イオンを両辺に加えます. 結果的に右辺では K^+ と SO4^2- が両方余ってきますが, これは K2SO4 という形でまとまるはずです.


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