酸化還元と電池・電気分解（知識）の問題

過酸化水素 ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2$ と二酸化硫黄 $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ は、反応の相手によって酸化剤としても還元剤としてもはたらく。これらの反応について述べた文として正しいものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　過酸化水素が硫酸酸性の過マンガン酸カリウム水溶液と反応するとき、過酸化水素は酸化剤としてはたらく。
• イ　二酸化硫黄が硫化水素と反応するとき、二酸化硫黄中の S 原子の酸化数は $+4$ から $+6$ に増加する。
• ウ　過酸化水素が硫酸酸性のヨウ化カリウム水溶液と反応するとき、過酸化水素中の O 原子の酸化数は $-1$ から $-2$ に減少する。
• エ　二酸化硫黄が硫酸酸性の過マンガン酸カリウム水溶液と反応するとき、二酸化硫黄は酸化剤としてはたらく。

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。
$$2{\mathrm{H}}_2\mathrm{S}+\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2\to 3\mathrm{S}+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$$

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。

「$\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ 中の $\mathrm{S}$ 原子の酸化数は（ a ）である。反応後、この $\mathrm{S}$ 原子は単体の $\mathrm{S}$ になるので、$\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ 中の $\mathrm{S}$ 原子は（ b ）された。」

• ア
• イ
• ウ
• エ

酸化と還元の定義について述べた文として正しいものを、次のア〜カからすべて選べ。

• ア　物質が酸素を受け取る変化を酸化という。
• イ　物質が水素を受け取る変化を酸化という。
• ウ　原子が電子を失う変化を酸化という。
• エ　原子が電子を受け取る変化を酸化という。
• オ　物質が水素を失う変化を還元という。
• カ　反応 $\mathrm{CuO}+{\mathrm{H}}_2\to \mathrm{Cu}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ では、${\mathrm{H}}_2$ は酸化されている。

ナトリウムやアルミニウムのようにイオン化傾向の大きい金属の単体を、電気分解によって得る方法について述べた文として正しいものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　塩化ナトリウム水溶液を、炭素電極を用いて電気分解すると、陰極にナトリウムの単体が析出する。
• イ　塩化ナトリウムを加熱して融解させ、炭素電極を用いて電気分解すると、陰極にナトリウムの単体が生じる。
• ウ　アルミニウムの製造では、酸化アルミニウムに氷晶石を加えて、酸化アルミニウムの融解温度を高くしてから電気分解する。
• エ　アルミニウムの製造で、融解した酸化アルミニウムを電気分解すると、アルミニウムの単体は陽極に生じる。

酸化・還元は、酸素や水素のやりとりだけでなく、電子のやりとりや酸化数の変化によっても定義される。加熱したナトリウムを塩素の中に入れると、次の反応が起こって塩化ナトリウムが生じる。
$$2Na+\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2⟶2NaCl$$
この反応について述べた次の文章中の空欄 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〜エのうちから 1 つ選べ。

この反応には酸素も水素もかかわっていないが、ナトリウム原子は電子を（ a ）ナトリウムイオン $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ になり、ナトリウム原子の酸化数は $0$ から $+1$ に変化する。したがって、ナトリウムは（ b ）されたといえる。