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 では、 は酸化されている。
扱うテーマ: 酸化・還元の定義(酸素・水素・電子のやりとりと酸化数の変化)、酸化剤・還元剤と、反応の相手によってどちらにもはたらく物質(過酸化水素・二酸化硫黄)、金属のイオン化傾向と、金属と水・酸・酸化力のある酸との反応、電池のしくみ(正極・負極、ダニエル電池・鉛蓄電池・燃料電池・リチウムイオン電池など)、電気分解での陽極・陰極の反応(水溶液の電気分解・溶融塩電解)、金属の製錬と電解精錬、金属のさび・めっき
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。
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 |
金属のイオン化列は次のとおりである。
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。
「亜鉛板と銅板をそれぞれ常温の希塩酸に入れると、水素を発生して溶けるのは( a )である。また、銅板を硝酸銀水溶液に入れると、( b )。」
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 銅板 | 銅板の表面に銀が析出する |
| イ | 亜鉛板 | 何も変化が起こらない |
| ウ | 銅板 | 何も変化が起こらない |
| エ | 亜鉛板 | 銅板の表面に銀が析出する |
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。
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。
ダニエル電池は、硫酸亜鉛水溶液に浸した亜鉛板と、硫酸銅(II) 水溶液に浸した銅板を、素焼き板で仕切って組み合わせた電池である。この電池を導線でつないで放電させると、亜鉛板では
の反応が起こり、生じた電子が亜鉛板から導線へ流れ出していく。
このように、電池で酸化反応が起こり、電子が導線へ流れ出していく電極を何というか。漢字 2 字で答えよ。
硫酸銅(II) 水溶液に 2 本の白金電極を入れ、直流電源につないで電気分解を行った。このとき、陰極の表面には赤色の金属が析出し、陽極からは気体が発生した。
陽極から発生した気体の物質名を答えよ。
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。
過酸化水素 と二酸化硫黄 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。
銅は希硫酸には溶けないが、濃硝酸には二酸化窒素 を発生しながら溶ける。一方、鉄やアルミニウムは希塩酸には水素を発生しながら溶けるのに、濃硝酸に入れるとほとんど溶けない。これは、濃硝酸の強い酸化作用によって金属の表面にち密な酸化物の膜ができ、内部が保護されて反応が進まなくなるためである。
このように、金属の表面にち密な酸化物の膜ができて、それ以上反応が進まなくなった状態を何というか。漢字で答えよ。
負極に鉛 、正極に酸化鉛(IV) 、電解液に希硫酸を用いた電池がある。この電池を放電させると、両極の表面に硫酸鉛(II) が生じ、電解液の硫酸の濃度が小さくなる。また、外部の直流電源をつないで放電のときと逆向きに電流を流すと、もとの状態にもどすことができるので、自動車のバッテリーなどに使われている。
この電池を何というか。漢字で答えよ。
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。
不純物を含む銅(粗銅)から純度の高い銅を得るために、粗銅板を陽極、薄い純銅板を陰極とし、硫酸酸性の硫酸銅(II)水溶液中で、低い電圧で電気分解を行う。このとき、陽極の銅は となって溶け出し、陰極には純度の高い銅が析出する。一方、粗銅に含まれていた銀や金は、イオンにならずに陽極の下に沈殿してたまる。
このように、電解精錬のときに陽極の下にたまる沈殿を何というか。漢字で答えよ。
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 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。
硫化水素 と二酸化硫黄 を反応させると、次の反応が起こり硫黄の単体が生じる。
この反応における各物質中の硫黄原子の酸化数の変化から考えて、 は相手の に対してどのようなはたらきをする物質か。そのはたらきを表す用語を「〜剤」の形で、漢字で答えよ。
金属と水・酸と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〜オのうちから 1 つ選べ。
銅は水素よりもイオン化傾向が小さいので、希硫酸には溶けない。しかし、銅を熱濃硫酸に入れると、銅は溶けて気体 [ a ] が発生する。一方、マグネシウムは常温の水とはほとんど反応しないが、熱水とは反応して水酸化マグネシウムが生じ、気体 [ b ] が発生する。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 水素 | 酸素 |
| イ | 水素 | 水素 |
| ウ | 二酸化硫黄 | 水素 |
| エ | 二酸化硫黄 | 酸素 |
| オ | 二酸化窒素 | 水素 |
過酸化水素 は、反応する相手によって酸化剤としても還元剤としてもはたらく。次の化学反応式のうち、 が還元剤としてはたらいているものとして最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
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。
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 になり、ナトリウム原子の酸化数は から に変化する。したがって、ナトリウムは( b )されたといえる。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 受け取って | 酸化 |
| イ | 受け取って | 還元 |
| ウ | 失って | 酸化 |
| エ | 失って | 還元 |
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) 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。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 石灰石 | 陽極 |
| イ | 石灰石 | 陰極 |
| ウ | 氷晶石 | 陽極 |
| エ | 氷晶石 | 陰極 |
| オ | コークス | 陽極 |
| カ | コークス | 陰極 |
次の操作ア〜カのうち、気体として水素が発生するものを、すべて選べ。
鉛蓄電池は、負極に鉛 、正極に酸化鉛(IV) 、電解液に希硫酸を用いた二次電池である。鉛蓄電池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〜カのうちから 1 つ選べ。
「鉛蓄電池を放電させると、( a )の表面に水に溶けにくい硫酸鉛(II) が生じる。また、放電にともなって電解液の密度は( b )。」
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 負極だけ | 大きくなる |
| イ | 正極だけ | 小さくなる |
| ウ | 正極と負極の両方 | 大きくなる |
| エ | 負極だけ | 小さくなる |
| オ | 正極と負極の両方 | 小さくなる |
| カ | 正極だけ | 大きくなる |
不純物として亜鉛・鉄・ニッケル・銀・金を少量ずつ含む粗銅を陽極に、薄い純銅板を陰極にして、硫酸酸性の硫酸銅(II)水溶液を低い電圧で電気分解し、陰極に純度の高い銅を析出させた。このとき、粗銅中の亜鉛・鉄・ニッケルは陽イオンとなって水溶液中に溶け出したが、銀と金はイオンにならず、陽極の下に沈殿としてたまった。
このように、銅の電解精錬で陽極の下にたまる、銅よりもイオン化傾向の小さい金属などを含む沈殿を何というか。漢字で答えよ。
鉛蓄電池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〜カのうちから 1 つ選べ。
鉛蓄電池は、負極に鉛 、正極に酸化鉛(IV) 、電解液に希硫酸を用いた二次電池である。この電池を放電させると、負極・正極の表面はいずれも水に溶けにくい [ a ] でおおわれていく。また、放電にともなって電解液の硫酸の濃度は [ b ]。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 鉛 | 大きくなる |
| イ | 鉛 | 小さくなる |
| ウ | 硫酸鉛(II) | 大きくなる |
| エ | 硫酸鉛(II) | 小さくなる |
| オ | 酸化鉛(IV) | 大きくなる |
| カ | 酸化鉛(IV) | 小さくなる |
鉄はさびやすいので、鉄板の表面を別の金属でめっきして用いることが多い。そのような例として、トタンとブリキがある。トタンとブリキ、およびそれらの表面に傷がついて内部の鉄が露出し、水にぬれたときに起こることに関する記述として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
水酸化ナトリウムは、工業的には塩化ナトリウム水溶液の電気分解によってつくられる。電解槽の陽極側に濃い塩化ナトリウム水溶液を、陰極側に水を入れ、陽極側と陰極側の間をある膜で仕切って電気分解する。すると、陽極では塩素が、陰極では水素が発生する。この膜は、電解槽の中のイオンのうち、電気分解の進行に伴って陽極側から陰極側へ移動するイオンだけを通すので、陰極側に塩化物イオンをほとんど含まない純度の高い水酸化ナトリウム水溶液が得られる。
このとき陽極側と陰極側を仕切るのに用いる膜を何というか。膜が通すイオンの種類がわかる名前で答えよ。
電池に関する次の記述ア〜オのうち、正しいものをすべて選べ。
過酸化水素 と二酸化硫黄 が関わる反応や性質について述べた次の記述のうち、誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、反応はいずれも常温で行うものとする。
硫酸酸性の過マンガン酸カリウム水溶液に過酸化水素水を加えると、赤紫色が消えて気体が発生し、次の反応が起こる。
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、下の表のア〜カのうちから 1 つ選べ。
「この反応で は( a )としてはたらいており、 中の酸素原子の酸化数は( b )変化している。」
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 酸化剤 | から に |
| イ | 酸化剤 | から に |
| ウ | 還元剤 | から に |
| エ | 還元剤 | から に |
| オ | 酸化剤 | から に |
| カ | 還元剤 | から に |
金属の製錬・電解精錬および金属のさびやめっきに関する記述として誤っているものを、次のア〜カのうちから 1 つ選べ。
過酸化水素 と二酸化硫黄 は、反応する相手によって酸化剤としても還元剤としてもはたらく。これらの物質の反応に関する記述として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
アルミニウムはイオン化傾向が大きいので、 を含む水溶液を電気分解しても、陰極ではアルミニウムは析出せず、水が還元されて水素が発生してしまう。そこで工業的には、ボーキサイトから得た純粋な酸化アルミニウム(アルミナ) を、水を含まない状態で融解させて炭素電極で電気分解する溶融塩電解(融解塩電解)によってアルミニウムを得ている。
このとき、酸化アルミニウムの融点は約 と非常に高いため、ナトリウム・アルミニウム・フッ素からなるある化合物を融解させ、その中に酸化アルミニウムを溶かし込んで、約 で電気分解を行う。このように、酸化アルミニウムの融解温度を下げるために加えられる化合物を何というか。漢字で答えよ。
鉄・ニッケル・アルミニウムは、いずれも水素よりイオン化傾向が大きく、希塩酸や希硫酸には水素を発生しながら溶ける。ところが、これらの金属の小片を濃硝酸に入れると、はじめにわずかに反応したあと、反応がほとんど進まなくなり、金属は溶けずに残る。これは、酸化力の強い濃硝酸によって金属の表面にち密な酸化物の被膜ができ、この被膜が内部の金属を保護して、それ以上の反応を妨げるためである。
このように、金属の表面にち密な酸化物の被膜が生じて、金属がそれ以上反応しにくくなった状態を何というか。漢字 3 文字で答えよ。
過酸化水素 と二酸化硫黄 は、反応する相手によって酸化剤としても還元剤としてもはたらく。これらの物質のはたらきと、そのときの原子の酸化数の変化について述べた次の記述ア〜オのうち、誤っているものを 1 つ選べ。
鉄のさびを防ぐ方法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〜カのうちから 1 つ選べ。
鉄板の表面をスズでめっきしたものを a という。a は、表面のスズがさびにくいため、傷がなければ内部の鉄を保護する。しかし、表面に傷がついて鉄が露出し、水や酸素に触れると、イオン化傾向は b ので、鉄が先に酸化され、めっきをしていない鉄板よりもかえってさびやすくなることがある。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | トタン | 鉄のほうがスズより大きい |
| イ | トタン | スズのほうが鉄より大きい |
| ウ | ブリキ | スズのほうが鉄より大きい |
| エ | ブリキ | 鉄のほうがスズより大きい |
| オ | ステンレス鋼 | 鉄のほうがスズより大きい |
| カ | ステンレス鋼 | スズのほうが鉄より大きい |
金属と水・酸との反応に関する記述として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
条件に合う問題はありません。