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一問一答

問1

濃度不明のシュウ酸水溶液の濃度を求めるために過マンガン酸カリウム水溶液による滴定を行った。濃度不明の過酸化水素水を【1】を用いて量りとり、【2】に移した。これに硫酸を加えて“硫酸酸性”にしたのち、濃度既知の過マンガン酸カリウム水溶液を【3】に入れて徐々に滴下していった。完全に反応が終わったとき、【2】中にある溶液は【4】色になっていた。
【問1】解答/解説:タップで表示
解答:【1】ホールピペット【2】三角フラスコ(コニカルビーカー)【3】ビュレット【4】赤

酸化還元滴定について詳しくは「酸化還元滴定とは?原理・計算問題・指示薬・硫酸酸性にする理由など」などを確認しよう。

問2

硫酸酸性で濃度未知のシュウ酸水溶液500(ml)に0.5(mol/L)の過マンガン酸カリウム水溶液を滴下していく。200(ml)滴下したところで、色が赤紫色から変化しなくなった。この時のシュウ酸水溶液の濃度(mol/L)を求めよ。
【問2】解答/解説:タップで表示
解答:0.5(mol/L)

上のSTEPに従って解く。

【STEP1】

2つの半反応式から反応式をつくる。

まず、過マンガン酸カリウムKMnO4とシュウ酸H2C2O4半反応式から酸化還元反応式をつくる。

(作り方がわからなかったら高校化学「半反応式・酸化還元反応式の作り方」完全マスター講座!!をみてね)

【STEP2】

酸化剤が受け取るe[mol]=還元剤が出すe[mol]を使用し、濃度[mol/L]を求める

酸化還元反応では、還元剤の出した電子eを酸化剤がそのまま受け取るので、以下の式が成り立つ。

従って、今回の場合次の式をつくることができる。

\[
\mathrm{ \underbrace{ 0.5(mol/L) × \frac{ 200 }{ 1000 }(L) }
_{ KMnO_{4}\text{ のmol }}
× 5
=
\underbrace{ x(mol/L) × \frac{ 500 }{ 1000 }(L) }
_{ H_{2}C_{2}O_{4}\text{ のmol }}
× 2 \\
↔︎ x=0.5(mol/L) }
\]

KMnO4とH2C2O4半反応式より、KMnO41molが受け取るeは5mol、H2C2O41molから出るeは2molなので、左辺に5、右辺に2をかけていることに注意しよう。


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