高校化学の計算問題(問題021・2021芝浦工業大学)ヨウ素滴定の定番問題。なぜヨウ化カリウムと反応させるのか?/チオ硫酸ナトリウムとヨウ素の係数比に特に注意! - 質問解決D.B.(データベース)

高校化学の計算問題(問題021・2021芝浦工業大学)ヨウ素滴定の定番問題。なぜヨウ化カリウムと反応させるのか?/チオ硫酸ナトリウムとヨウ素の係数比に特に注意!

問題文全文(内容文):
次の文に関して,以下の設問(1)~(4)に答えよ。

濃度不明の過酸化水素水の濃度を調べるために,次の実験IおよびIIを行った。
ただし,すべての水溶液の密度は $1.0g/cm^3$とする。

実験I 過酸化水素水 $10mL$ をはかり取って,$0.10mol/L$ ヨウ化カリウムの硫酸酸性水溶液$40mL$ に加えたところ,過酸化水素はすべて次のように反応してヨウ素が生じた。
この反応において過酸化水素は酸化剤として働いている。
$H_2O_2 + 2KI + H_2SO_4 →I_2 + 2H_2O + K_2SO_4$

実験II 反応後の溶液を $10mL$ 取り出し,指示薬としてデンプン水溶液を用いて $0.020mol/L$のチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定したところ,終点までに $15mL$ を要した。
この滴定において,
チオ硫酸イオンは還元剤として働き,次のように変化している。
$2S_2O_3^{2-} →S_4O_6^{2-} + 2e^{-}$

問1
実験IIの終点の判定方法について,
最も適当な文を次の①~⑤から 1 つ選べ。
① 水溶液が無色から赤色に変化したところを終点とする。
② 水溶液の赤色が消えたところを終点とする。
③ 水溶液が無色から青色(青紫色)に変化したところを終点とする。
④ 水溶液の青色(青紫色)が消えたところを終点とする。
⑤ 水溶液が赤色から青色(青紫色)に変化したところを終点とする。

問2
この過酸化水素水のモル濃度は何 $mol/L$か。
有効数字 2 桁で求めよ。
単元: #化学#化学基礎2ー物質の変化#大学入試過去問(化学)#酸化還元反応#理科(高校生)#芝浦工業大学
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
次の文に関して,以下の設問(1)~(4)に答えよ。

濃度不明の過酸化水素水の濃度を調べるために,次の実験IおよびIIを行った。
ただし,すべての水溶液の密度は $1.0g/cm^3$とする。

実験I 過酸化水素水 $10mL$ をはかり取って,$0.10mol/L$ ヨウ化カリウムの硫酸酸性水溶液$40mL$ に加えたところ,過酸化水素はすべて次のように反応してヨウ素が生じた。
この反応において過酸化水素は酸化剤として働いている。
$H_2O_2 + 2KI + H_2SO_4 →I_2 + 2H_2O + K_2SO_4$

実験II 反応後の溶液を $10mL$ 取り出し,指示薬としてデンプン水溶液を用いて $0.020mol/L$のチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定したところ,終点までに $15mL$ を要した。
この滴定において,
チオ硫酸イオンは還元剤として働き,次のように変化している。
$2S_2O_3^{2-} →S_4O_6^{2-} + 2e^{-}$

問1
実験IIの終点の判定方法について,
最も適当な文を次の①~⑤から 1 つ選べ。
① 水溶液が無色から赤色に変化したところを終点とする。
② 水溶液の赤色が消えたところを終点とする。
③ 水溶液が無色から青色(青紫色)に変化したところを終点とする。
④ 水溶液の青色(青紫色)が消えたところを終点とする。
⑤ 水溶液が赤色から青色(青紫色)に変化したところを終点とする。

問2
この過酸化水素水のモル濃度は何 $mol/L$か。
有効数字 2 桁で求めよ。
投稿日:2023.02.24

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文中の空欄(a)~(m)に当てはまる適切な数字,元素,物質あるいは語句を記せ。
ただし,(a)および(b)については数字を記し,(c)~(g)および(m)については元素記号を記し,また(i)~(l)については化学式を記せ。

周期表2族元素はすべて金属元素で,原子は価電子を(a)個もち,(b)価の陽イオンになりやすい。(c)と(d)は他の2族元素と異なり炎色反応を示さず,それらの単体は常温の水とは反応しない。単体の融点を比較すると,2族元素の単体中では(c)が最も高い。2族元素は,(c),(d)のほか,地殻中に含まれる割合(質量%)の最も大きい(e)と,(f),(g),Raでありアルカリ土類金属とよばれる。
(e)の炭酸塩は,(h)石や大理石の主成分である。
(e)の炭酸塩を強熱すると,熱分解し(i)を生じる。
(e)の炭酸塩と炭素(コークス)を混合して2000℃以上で加熱すると,(j)が得られる。(j)に水を作用させると可燃性の気体である(k)が発生する。(e)の酸化物(無水物)は凍結防止剤(融雪剤)などに利用されている。また,(f)の塩化物の水溶液に希硫酸または硫酸塩の水溶液を加えて生じる白色沈殿(l)は水に難溶で安定な物質であり,胃や腸のX線投影の造影剤に用いられる。(g)の硫酸塩も水に難溶である。これらの2族元素以外では,(m)の2価の陽イオンも硫酸イオンと反応して水に難溶な硫酸塩を生じる。
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