６月１９日　５・６限　化学ロβ１組　教材③ – 巣鴨高校令和２年（2020年）高３化学β授業連絡

[ 2 ]　各論敷衍／Step.1

問１　以下の酸化剤の半反応式を書きなさい

(1)　酸性条件で過マンガン酸カリウムKMnO₄　　　MnO₄⁻ は，H⁺とe⁻を足して → Mn²⁺ とH₂Oになる

(2)　酸性条件で二クロム酸カリウムK₂Cr₂O₇　　K₂Cr₂O₇は，K⁺，K⁺，Cr₂O₇²⁻になる．　　このうちCr₂O₇²⁻は，H⁺とe−を足して → 2つのCr³⁺とH₂Oになる．

(3)　酸性条件で酸素O₂　　O₂は，H⁺とe⁻ と反応して　→　H₂Oになる．

(4)　塩基性条件で酸素O₂　　塩基性にすると，H⁺が登場してはまずいので，(3)式の両辺に4OH⁻ を加える．　　すると，H⁺はH₂Oになるため，問題は解消するが，H₂Oが左右でかぶる．　　そのため，2H₂Oを消去する．

(5)　酸性条件でオゾンO₃　　O₃ は，H⁺ とe−と反応して，→　O₂１つと，H₂O１つになる．

(6)　希硝酸HNO₃　　希硝酸HNO₃は，電離してH⁺とNO₃⁻になる．　　このうち，NO₃⁻はH⁺とe⁻と反応して　→　NO とH₂Oになる．

(7)　濃硝酸HNO₃　　濃硝酸HNO₃は，電離してH⁺とNO₃⁻になる．　　このうち，NO₃⁻はH⁺とe⁻と反応して　→　NO₂ とH₂Oになる．

(8)　熱濃硫酸H₂SO₄　　熱濃硫酸H₂SO₄は，電離してH⁺, H⁺, SO₄²⁻ になる．　　このうち，SO₄²⁻はH⁺とe− を吸収して　→　SO₂とH₂Oになる．

(9)　フッ素F₂　　F₂はe−を吸収して　→　F⁻になる．（F₂にF原子は２個あります）

(10)　塩素Cl₂　　Cl_２はe−を吸収して　→　Cl⁻になる．（Cl₂にCl原子は２個あります）

(11)　臭素Br₂　　Br_２はe−を吸収して　→　Br⁻になる．（Br₂にBr原子は２個あります）

(12)　ヨウ素I₂　　I_２はe−を吸収して　→　I⁻になる．（I₂にI原子は２個あります）

(13)　希塩酸・希硫酸の水素イオンH⁺　　H⁺ はe⁻を吸収して　→ H₂になる．

問２　以下の還元剤の半反応式を書きなさい．

(1)　酸性条件での硫化水素H₂S　　H₂S は　→　S単体と，H⁺とe⁻になる．

(2)　塩基性条件での硫化水素H₂S　　(1)に登場するH⁺が邪魔なので，両辺にOH⁻を２つずつたす．

(3)　シュウ酸H₂C₂O₄　　H₂C₂O₄は，→　CO₂とH⁺とe−になる．

(4)　チオ硫酸ナトリウムNa₂S₂O₃　　Na₂S₂O₃は，Na⁺，Na⁺，S₂O₃₂₋に電離する．　　S₂O₃²⁻ふたつは，→　S₄O₆²⁻とe−になる．

(5)　酸性条件で水素H₂　　H₂ は，　→　H⁺とe−になる．

(6)　塩基性条件で水素H₂　　(5)で生じるH⁺がまずいので，(5)の両辺に2OH⁻を足して，H⁺をH₂Oにする．

(7)　金属ナトリウムNa　／　Na は　→　Na⁺ とe−になる．

(8)　金属カルシウムCa　／　Caは，→　Ca²⁺とe−になる．

(9)　金属マグネシウムMg　／　Mgは　→　Mg²⁺とe−になる．

(10)　アルミニウムAl　／　Alは　→　Al³⁺とe−になる．

(11)　亜鉛Zn　／　Znは　→　Zn²⁺とe−になる．

(12)　鉄Fe　／　Feは　→　Fe²⁺とe−になる．いきなりFe³⁺にはならない．

(13)　鉛Pb　／　Pbは　→　Pb²⁺ とe−になる．

(14)　銅Cu　／　Cuは　→　Cu²⁺とe−になる．

(15)　銀Ag　／　Agは　→　Ag⁺とe−になる．

(16)　臭化カリウムKBr（Br⁻の反応）／　Br⁻は，→　Br₂とe−になる．

(17)　ヨウ化カリウムKI（I⁻の反応）／　I⁻は，→　I₂とe−になる．

(18)　硫酸鉄(II)FeSO₄（Fe²⁺の反応）　FeSO₄は，Fe²⁺，SO₄²⁻に電離する．　　　SO₄²⁻は，濃度が高く高温でないと酸化還元反応はしない．Fe²⁺は　→　Fe³⁺とe⁻　　

(19)　硫酸スズ(II)SnSO₄（Sn²⁺の反応）　　　SnSO₄は，Sn²⁺，SO₄²⁻に電離する．　　　SO₄²⁻は，濃度が高く高温でないと酸化還元反応はしない．Sn²⁺は　→　Sn⁴⁺とe⁻

問３　過酸化水素（H₂O₂）の半反応式を書け．

(1)　酸性溶液中で過酸化水素（H₂O₂）が酸化剤として働く半反応式　主な働き　　H₂O₂がH⁺とe−と反応　→　H₂Oになる．

(2)　酸性溶液中で過酸化水素（H₂O₂）が還元剤として働く半反応式　　H₂O₂がKMnO₄と反応する場合，還元剤となる．　　H₂O₂は，→　O₂とH⁺とe−になる．

問４　二酸化硫黄（SO₂）の半反応式を書け．

(1)　酸性溶液中で二酸化硫黄（SO₂）が酸化剤として働く半反応式　　　SO₂がH₂Sと反応する場合は酸化剤となる．　　　SO2はH+とe−と反応して　→　S単体とH₂Oになる．

(2)　酸性溶液中で二酸化硫黄（SO₂）が還元剤として働く半反応式　主な働き　　　SO₂は，O原子をふたつ得るため，H₂O２つと反応し，→　SO₄²⁻，H⁺，e−になる．

問５　有機物は還元剤になり，水と反応しCO₂とH⁺になる半反応式となる．以下の半反応式を書け．

(1)　酸性条件下でメタンCH₄　　CH₄はH₂Oと反応　→　CO₂とH⁺とe−になる．

(2)　塩基性条件下でメタンCH₄　　(1)の両辺にH⁺をH₂Oに変えるために8OH⁻を足す．　　すると，両辺にH₂Oが現れるので，重複を消す．

(3)　酸性条件下でメタノールCH₃OH　　CH₃OHはH₂Oと反応　→　CO₂とH⁺とe−になる．

(4)　塩基性条件下でメタノールCH₃OH　　(3)の両辺にH⁺をH₂Oに変えるためにいくつかのOH⁻を足す．　　すると，両辺にH₂Oが現れるので，重複を消す．

(5)　酸性条件下でアセトアルデヒドCH₃CHOが酢酸CH₃COOHになる．　　CH₃CHOはH₂Oと反応　→　CH₃COOHとH⁺とe−になる．

(6)　塩基性条件下でアセトアルデヒドCH₃CHOが酢酸イオンCH₃COO⁻になる．　　(5)の両辺にH⁺をH₂Oに変えるためにいくつかのOH⁻を足す．　　すると，両辺にH₂Oが現れるので，重複を消す．

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