高校化学の計算問題(問題002)酸化還元滴定の計算を素早く解こう! - 質問解決D.B.(データベース)

高校化学の計算問題(問題002)酸化還元滴定の計算を素早く解こう!

問題文全文(内容文):
必要であれば,以下の値を用いよ。
原子量: $H=1.0, C=12, N=14, O=16, Na=23,$

以下の酸化還元滴定に関する文章をよみ,設問 1~5 に答えよ。
オキシドールは,過酸化水素$H_2O_2$の低濃度水溶液であり,医療用の外用殺菌消毒剤として市販されている。
オキシドールに含まれる過酸化水素の濃度を,以下のように測定した。

操作 1 乾燥したシュウ酸二水和物$(COOH)_2・2H_2O$ を,天秤で( A )〔g〕量り取った。
これを100mL のビーカー内で蒸留水に溶かしたのち,100mL の( 1 )にすべて移し,標線まで蒸留水を加えてよく振り混ぜ,$0.0500mol/L$ のシュウ酸水溶液を調製した。

操作 2 操作1で調製したシュウ酸水溶液を,10mL の( 2 )で正確に量り取り,空のコニカルビーカーに移した。
この中に硫酸を加えて,シュウ酸の硫酸酸性水溶液を調製した。
この硫酸酸性水溶液を 80℃に温めたのち,濃度不明の過マンガン酸カリウム水溶液を( 3 )から少しずつ滴下したところ,8.00mL 加えたときに反応の終点に達した。

操作 3 次に,市販のオキシドールを蒸留水で正確に 10 倍に希釈した水溶液を,10mL の( 2 )で正確に量り取り,空のコニカルビーカーに移した。
この中に硫酸を加えて,硫酸酸性水溶液を調製した。
この調製した水溶液に過マンガン酸カリウム水溶液を( 3 )から少しずつ滴下したところ,14.40mL 加えたときに反応の終点に達した。

問 1 操作 1 の( A )に当てはまる数値として最も適切なものを,下の①~⑥のうちから一つ選べ。
① 0.270 ② 0.450 ③ 0.540 ④ 0.630 ⑤ 0.670 ⑥ 0.900

問 2 ( 1 ),( 2 ),( 3 )に当てはまる最も適切な実験ガラス器具を,下の①~⑥のうちから一つずつ選べ。
ただし,同じ番号を複数回選んでもよい。

① 駒込ピペット ② ホールピペット ③ 試験管
④ メスフラスコ ⑤ ビュレット ⑥ メスシリンダー

問 3 操作2および操作3において反応の終点に達したことを示すコニカルビーカー内の現象として最も適切なものを,下の①~⑤のうちから一つ選べ。
① 赤紫色の沈殿が生じた。
② 褐色の沈殿が生じた。
③ 気泡が生じた。
④ 滴下した水溶液の赤紫色が消えなくなった。
⑤ 赤紫色から無色へと変化した。

問 4 操作2 および操作3 の滴定操作に用いた過マンガン酸カリウム水溶液のモル濃度は何 $mol/L$ か。
最も近い値を,下の①~⑤のうちから一つ選べ。
① 0.0125 ② 0.0250 ③ 0.0625 ④ 0.125 ⑤ 0.156

問 5 実験に用いた市販のオキシドールに含まれる過酸化水素のモル濃度は何$mol/L$か。
最も近い値を,下の①~⑤のうちから一つ選べ。
① 0.450 ② 0.900 ③ 2.25 ④ 4.50 ⑤ 5.62
単元: #化学#化学基礎2ー物質の変化#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):
必要であれば,以下の値を用いよ。
原子量: $H=1.0, C=12, N=14, O=16, Na=23,$

以下の酸化還元滴定に関する文章をよみ,設問 1~5 に答えよ。
オキシドールは,過酸化水素$H_2O_2$の低濃度水溶液であり,医療用の外用殺菌消毒剤として市販されている。
オキシドールに含まれる過酸化水素の濃度を,以下のように測定した。

操作 1 乾燥したシュウ酸二水和物$(COOH)_2・2H_2O$ を,天秤で( A )〔g〕量り取った。
これを100mL のビーカー内で蒸留水に溶かしたのち,100mL の( 1 )にすべて移し,標線まで蒸留水を加えてよく振り混ぜ,$0.0500mol/L$ のシュウ酸水溶液を調製した。

操作 2 操作1で調製したシュウ酸水溶液を,10mL の( 2 )で正確に量り取り,空のコニカルビーカーに移した。
この中に硫酸を加えて,シュウ酸の硫酸酸性水溶液を調製した。
この硫酸酸性水溶液を 80℃に温めたのち,濃度不明の過マンガン酸カリウム水溶液を( 3 )から少しずつ滴下したところ,8.00mL 加えたときに反応の終点に達した。

操作 3 次に,市販のオキシドールを蒸留水で正確に 10 倍に希釈した水溶液を,10mL の( 2 )で正確に量り取り,空のコニカルビーカーに移した。
この中に硫酸を加えて,硫酸酸性水溶液を調製した。
この調製した水溶液に過マンガン酸カリウム水溶液を( 3 )から少しずつ滴下したところ,14.40mL 加えたときに反応の終点に達した。

問 1 操作 1 の( A )に当てはまる数値として最も適切なものを,下の①~⑥のうちから一つ選べ。
① 0.270 ② 0.450 ③ 0.540 ④ 0.630 ⑤ 0.670 ⑥ 0.900

問 2 ( 1 ),( 2 ),( 3 )に当てはまる最も適切な実験ガラス器具を,下の①~⑥のうちから一つずつ選べ。
ただし,同じ番号を複数回選んでもよい。

① 駒込ピペット ② ホールピペット ③ 試験管
④ メスフラスコ ⑤ ビュレット ⑥ メスシリンダー

問 3 操作2および操作3において反応の終点に達したことを示すコニカルビーカー内の現象として最も適切なものを,下の①~⑤のうちから一つ選べ。
① 赤紫色の沈殿が生じた。
② 褐色の沈殿が生じた。
③ 気泡が生じた。
④ 滴下した水溶液の赤紫色が消えなくなった。
⑤ 赤紫色から無色へと変化した。

問 4 操作2 および操作3 の滴定操作に用いた過マンガン酸カリウム水溶液のモル濃度は何 $mol/L$ か。
最も近い値を,下の①~⑤のうちから一つ選べ。
① 0.0125 ② 0.0250 ③ 0.0625 ④ 0.125 ⑤ 0.156

問 5 実験に用いた市販のオキシドールに含まれる過酸化水素のモル濃度は何$mol/L$か。
最も近い値を,下の①~⑤のうちから一つ選べ。
① 0.450 ② 0.900 ③ 2.25 ④ 4.50 ⑤ 5.62
投稿日:2023.01.22

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銅とアルミニウムのみを含む混合物Aがある。
銅とアルミニウムの物質量の比を求めるために、Aの質量を変えて、次の実験Iおよび実験Ⅱを同温・ 同圧のもとで行った。

実験Ⅰ 希塩酸をAに加えると、次の反応によりアルミニウムのみがすべて溶けた。
この反応で発生した水素の体積を求めた。

$2AI + 6HCI → 2AICI_3 + 3H_2$

実験Ⅱ 実験Ⅰで反応せずに残った銅をろ過により、濃硝酸を加えると、次の反応により銅がすべて溶けた。
この反応で発生した二酸化窒素の体積を求めた。

$Cu + 4HNO_3 → Cu(NO_3)_2 + 2 NO_2 + 2 H_2O$

これらの実験に用いたAの質量と、発生した気体の体積の関係は、図1のようになった。
Aに含まれる銅との物質量$ [mol]$の比(銅:アルミニウム)
として最も適当なものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。
①$1:1$ ②$1:2$ ③$1:3$ ④$2:1$ ⑤$2:3$ ⑥$3:1$
※図は動画内参照
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