酸化還元と電池・電気分解(知識)の問題
硫化水素と二酸化硫黄は、次のように反応して硫黄の単体を生じる。
この反応について述べた次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エから 1 つ選べ。
「 中の 原子の酸化数は( a )である。反応後、この 原子は単体の になるので、 中の 原子は( b )された。」
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 酸化 | |
| イ | 還元 | |
| ウ | 還元 | |
| エ | 酸化 |
- ア
- イ
- ウ
- エ
この問題で使うもの
- 酸化数と酸化・還元の判定(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(8 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「酸化数と酸化・還元の判定」を使います。まず酸化数の決め方で 中の の酸化数を求め、次に反応前後での増減を調べましょう。
ヒント 2
化合物中の は 、化合物の酸化数の総和は 、単体の酸化数は です。酸化数が増えた原子は酸化され、減った原子は還元されています。
ヒント 3
には 原子が 2 個あるので、 を解くと a が決まり、ア・イかウ・エかが絞れます。あとは単体の (酸化数 )と比べて増えたか減ったかを確かめましょう。
答えと解説
答えを見る
ウ
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解説を読む
空欄 a: 中の の酸化数を求める。
化合物中の の酸化数は 、電荷をもたない化合物では酸化数の総和は である。 の酸化数を とすると
よって a は である。
空欄 b: 酸化数の変化から判定する。
単体の酸化数は なので、反応後の の酸化数は である。 中の 原子の酸化数は と減少している。酸化数が減少した原子は還元されたので、b は「還元」である。
(なお、 中の は、 が なので より であり、 と増加しているので酸化されている。酸化と還元が同時に起こっている。)
よって、a が 、b が還元の組み合わせのウが正しい。
- ア・イ 誤り。a の は、 の酸化数 を 1 個分しか数えていない値である。 には が 2 個ある。
- エ 誤り。酸化数が と減少しているので、酸化ではなく還元である。
別解
SO2 では O が -2 なので S の酸化数は +4(a = +4)。単体 S の酸化数は 0 で、+4 から 0 へ減少しているので還元された(b = 還元)。よってウ。ア・イは a が +2 で誤り、エは b が酸化で誤り。