共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2015年 第2問 問5 酸化還元滴定の計算問題 - 質問解決D.B.(データベース)

共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2015年 第2問 問5 酸化還元滴定の計算問題

問題文全文(内容文):
濃度不明の過酸化水素水$10.0mL$を希硫酸で酸性にし、
これに$0.0500 mol/L$の過マンガン酸カリウム水溶液を滴下した。
滴下量が$20.0mL$のときに赤紫色が消えずにわずかに残った。
過酸化水素水の濃度として最も適当な数値を、下 の①~⑥のうちから一つ選べ。
ただし、過酸化水素および過マンガン酸イオンの反応は、電子を含む次のイオン反応式で表される。

$H_2O_2→O_2+2H^{+}+2e^{-}$
$MnO_4^{-}+8H^{+}+5e^{-}→Mn^{2+}+4H_2O$

①$0.0250$ ②$0.0400$ ③$0.0500$
④$0.250$ ⑤$0.400$ ⑥$0.500$
単元: #化学#化学基礎2ー物質の変化#大学入試過去問(化学)#共通テスト#酸化還元反応#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
濃度不明の過酸化水素水$10.0mL$を希硫酸で酸性にし、
これに$0.0500 mol/L$の過マンガン酸カリウム水溶液を滴下した。
滴下量が$20.0mL$のときに赤紫色が消えずにわずかに残った。
過酸化水素水の濃度として最も適当な数値を、下 の①~⑥のうちから一つ選べ。
ただし、過酸化水素および過マンガン酸イオンの反応は、電子を含む次のイオン反応式で表される。

$H_2O_2→O_2+2H^{+}+2e^{-}$
$MnO_4^{-}+8H^{+}+5e^{-}→Mn^{2+}+4H_2O$

①$0.0250$ ②$0.0400$ ③$0.0500$
④$0.250$ ⑤$0.400$ ⑥$0.500$
投稿日:2023.06.09

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単元: #化学#有機#脂肪族炭化水素#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
アルケンを硫酸酸性の$KMnO_4$ 水溶液で酸化すると, $C=C$結合が完全に切れて$C=O$結合をもつ分子が2つ生成する。
下図に代表的な反応例を示したように、$R^1~R^4$がアルキル基か水素かによって生成する化合物が異なってくる。
例えば、$R^1~R^4$がアルキル基の場合はケトンを生成する(図1)。
$R^1~R^3$ がアルキル基で$R^4$が$H$の場合はケトンとアルデヒドが生成する。
アルデヒドはさらに酸化されてカルボン酸となる(図2)。
$R^1$と$R^2$がアルキル基で$R^3$と$R^4$が$H$の場合はケトンとホルムアルデヒドが生成する。
ホルムアルデヒドはさらに酸化されてギ酸を経て二酸化炭素と水が生成する(図3)。

A, B, C, D は、すべて同一の分子式 $C_5H_{10}$で表されるアルケンである。
Aのみシスートランス異 性体をもつ化合物である。
A~Dの構造決定のために、以下の実験1,2を行った。

実験1 A~D各$1mol$ を含む混合液に白金触媒存在下,水素を作用させると、
直鎖状のアルカン と枝分かれのあるアルカンが$2mol$ずつ生成した。

実験2 硫酸酸性下,A~Dのそれぞれを$KMnO_4$ 水溶液で酸化すると、
Aからは2種類のカルボン酸、
Bからはカルボン酸、二酸化炭素と水、
Cからはケトン、二酸化炭素と水,
Dからはケトンとカルボン酸が生成した。

問1 実験1で生成した直鎖状および枝分かれ状のアルカンの構造式をそれぞれ書きなさい。
問2 実験2の反応でAから生成するカルボン酸の構造式を2種類とも書きなさい。
問3 赤褐色の臭素水に化合物Bを加えると、その溶液は脱色した。この反応の生成物の構造式 を書きなさい。
ただし、鏡像異性体は考慮しなくて良い。
問4 化合物C,Dの構造式を書きなさい。
※図は動画内参照
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理論化学基礎演習10 アンモニアと緩衝液のpH

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単元: #化学#化学基礎2ー物質の変化#酸と塩基・水素イオン濃度#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
$5.0×10^{-2} \,\rm{mol/L}$のアンモニア水の$\rm{pH}$が$11.0$であった。
水のイオン積 $K_w$ を$1.0 \times 10^{14} \,(\rm{mol/L})^2$ としたとき、次の問いに答えなさい。
$5.0 \times 1.0^{-2}\,\rm{mol/L}$のアンモニア水$150\,\rm{mL}$ に塩化アンモニウム(ア) $\rm{g}$を加えてよく混ぜ、さらに水を加えて全量を$500\,\rm{mL}$にしたところ、この水溶液の$\rm{pH}$は$10.0$であった。
(ア)はいくらか。
最も近い数値を$a~f$から選びなさい。
ただし、塩化アンモニウムの式量は$53.5$とする。
$a 1.8 x10 ^{-2}$
$b 2.7 x10 ^{-2}$
$c 5.4 x 10^{-2}$
$d 6.0 x 10^{-2}$
$e 7.5 x 10^{-2}$
$f 8.0 x 10^{-2}$
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高校化学の計算問題(問題016・2021北里大学)面心立方格子 単位格子中の原子の個数を正確に数えよう!

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単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#大学入試過去問(化学)#化学結合#理科(高校生)#北里大学
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
問 銅の結晶構造は,図に示すような面心立方格子である。
この結晶の単位格子の一辺の長さ$l〔cm〕$,銅のモル質量$M〔g/mol〕$,密度$d〔g/cm^3〕$から,アボガドロ定数$NA〔/mol〕$を求める式はどれか。
ただし,$l$ と $d$ は同じ温度での値とする。

①$N_A=\displaystyle \frac{M}{d^3l}$ ②$N_A=\displaystyle \frac{M}{dl^3}$ ③$N_A=\displaystyle \frac{dl^3}{M}$ ④$N_A=\displaystyle \frac{2M}{d^3l}$ 
⑤$N_A=\displaystyle \frac{2M}{dl^3}$ ⑥$N_A=\displaystyle \frac{2dl^3}{M}$ ⑦$N_A=\displaystyle \frac{4M}{d^3l}$ ⑧$N_A=\displaystyle \frac{4M}{dl^3}$ 
⑨$N_A=\displaystyle \frac{4dl^3}{M}$
※図は動画内参照
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単元: #化学#化学基礎2ー物質の変化#化学理論#化学平衡と平衡移動#中和と塩#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
ビーカーに$0.100mol/L$の塩酸を$10.00mL$入れ、
ここに電極間の距離が固定されている2本の白金電極を浸して、それらの電極からの導線を電流計と定電圧電源に接続した(図1)。
この状態で定電圧電源のスイッチを入れ、電流値を測定した。
次にこの塩酸の入ったビーカーに$0.100mol/L$の水酸化ナトリウム水溶液を滴下しながら、その都度一定の電圧をかけ、その時の電流 値を記録した。
この操作を水酸化ナトリウム水溶液の滴下量が $20.0mL$になるまで行った。
通電は電流値の測定時にだけ極めて 短時間行うものとし、
いずれの電極においても水の電気分解や 気体の発生などの
酸化還元反応、液温の変化などは無視できるものとする。
また全てのイオンにおいて、電流値への寄与は等 しいものとする。

実験結果を、横軸を水酸化ナトリウム水溶液の滴下量$〔mL〕$、縦軸を電流$ 〔A〕 $としたグラフで表すと
どのようになるか。
最も適切なグラフを図2の$A~F$から一つ選べ。
ただし、これらの全てのグラフでは目盛りは同一である。
($0.100mol/L$の塩酸$10.00mL$に$0.100mol/L$
の水酸化ナトリウム水溶液を加えている)
※図・グラフは動画内参照
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