酸化還元と電池・電気分解（知識）の問題

塩化ナトリウム水溶液を炭素電極で電気分解すると、陰極ではナトリウムは析出せず、水が還元されて水素が発生する。そこで、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得るときには、その金属の塩化物や酸化物を高温にして液体にし、水を含まない状態で電気分解する。このとき、例えば塩化ナトリウムでは陰極で $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}+{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Na}$ の反応が起こり、ナトリウムの単体が得られる。

このように、塩や酸化物を加熱して液体にしたものを電気分解する方法を何というか。

ヨウ化カリウム水溶液に塩素を通じると、次の反応が起こり、ヨウ素が生じて水溶液が褐色になる。
$$\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2+2\mathrm{KI}\to 2\mathrm{KCl}+{\mathrm{I}}_2$$

こ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　$\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2$ は、反応で電子を失っている。
• イ　$\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2$ は、酸化剤としてはたらいている。
• ウ　$\mathrm{KI}$ は、酸化剤としてはたらいている。
• エ　$\mathrm{KI}$ 中の $\mathrm{I}$ 原子の酸化数は、反応で減少している。

アルミニウムの製錬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、下の表のア〜カのうちから 1 つ選べ。

アルミニウムはイオン化傾向が大きいため、アルミニウムイオンを含む水溶液を電気分解しても、単体のアルミニウムは得られない。そこで、原料の鉱石であるボーキサイトから純粋な酸化アルミニウム（アルミナ）$\mathrm{A}{\mathrm{l}}_2{\mathrm{O}}_3$ をつくり、これを融解した（ a ）に溶かして、炭素を電極として電気分解する。このように、塩や酸化物を加熱して融解した状態で電気分解する方法を溶融塩電解（融解塩電解）といい、このときアルミニウムの単体は（ b ）に生じる。

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。

金属のさびと、さびを防ぐ方法について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　鉄が空気中でさびる変化では、鉄は酸化されている。
• イ　トタンは、鉄の表面をスズでめっきしたものである。
• ウ　トタンの表面に傷がついて内部の鉄が露出しても、鉄より先に亜鉛が酸化されるので、鉄はさびにくい。
• エ　ブリキの表面に傷がついて内部の鉄が露出すると、鉄より先にスズが酸化されるので、鉄はさびにくい。
• オ　鉄の表面を塗装すると、鉄が空気中の酸素や水にふれにくくなるので、さびを防ぐことができる。