センター試験過去問 無機分野

質問

次の(1)～(5)の化学変化のうち、「」の化合物が酸化剤として作用しているものを選べ。

(1)「クロム酸カリウム」水溶液に硫酸を加えると、橙赤色になる。
(2)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、赤紫色が消える。
(3)硫酸銅（II）水溶液に「アンモニア」水を過剰に加えると、深青色になる。
(4)硫化水素の水溶液に「二酸化硫黄」を通じると、白濁する。
(5)硫酸酸性の「ヨウ化カリウム」水溶液に過酸化水素水を加えると、褐色になる。

というセンター試験の問題です。、自分で解いた時は(4)しか化学反応式が書けず、書いてみたところ、ちょうどこれが酸化剤だったので正解できたのですが、解説を見てみると、どれもすべて化学反応式や、イオン反応式？を書いた上で説明しています。(1)、(2)、(3)、(5)が酸化剤ではないと判断するには、やはり全ての反応式を書けるようにする必要があるのでしょうか。解き方を教えて下さい。

回答No.1

gohtraw · ベストアンサー

反応式を書くことができればいろいろ考えなくても答えが出せるとは思いますが、必須ではないと思います。
（１）クロム酸カリウム水溶液は黄色を呈します。一方、橙赤色は重クロム酸の色です。従ってこの反応ではクロム酸⇒重クロム酸の反応が起きている（つまりクロムは酸化されている）ので、硫酸が酸化剤ということが判ります。
（２）赤紫色は過マンガン酸の色です。これが消えるということは、マンガンが還元されている、つまり過酸化水素は酸化されている（つまり還元剤として働いている）ということが判ります。
（３）銅イオンとアンモニアが出てきたら、まず考えるべきなのは錯イオンの形成です。銅イオンの価数はそのままに４個のアンモニアが銅に配位して銅アンモニアイオン（（Cu（NH3)４）２＋）ができているので、酸化還元は起きていません。
（５）褐色というのはヨウ素（I2)の色です。I2におけるヨウ素の酸化数はゼロ、ヨウ化カリウムにおけるヨウ素の酸化数はー１ですから、この反応でヨウ素は酸化されています。つまりヨウ素は還元剤として働いています。

反応式を覚えるのか、イオンの色や錯イオンの事を覚えるのか、いずれかは必要になるのですが、私の感覚では後者の方が応用がきくように思います。

お礼

とても分かりやすかったです。イオンの色はこういう場合に使うのですね。しっかり覚えたいと思います。

回答No.3

htms42

（１）について
＃１では「硫酸」が酸化剤であると書かれています。
そうであれば「クロム酸イオン」は還元剤であることになります。
これは完全に「誤り」です。
問題が
＞「　」の化合物が酸化剤として作用しているものを選べ。
というものですから解答ではなくなるのですが
解答ではないという根拠になった推論は誤っています。

答えさえ合えば推論が間違っていてもかまわないというのは単なる受験テクニックだけのことであって「化学」とは関係のない事です。

クロム酸イオン⇔二クロム酸イオン　の変化　はセンター試験に出す内容としては範囲外であるように思います。出題者はどういう判断でこれを問題の中に入れたのでしょう？

２ＣｒＯ４^2-＋２Ｈ^+　→　Ｃｒ２Ｏ７^2-＋Ｈ２Ｏ

酸化数の変化している元素はありません。
酸化・還元反応ではありません。

ここに出てきている５つの反応では全て色の変化が起こっています。
反応式、イオン反応式は書けなくても、色の変化の原因についての部分が分かっていなければ解答できない問題であるように思います。（出題者自体が「当てもの的な問題」を作っているという事になりそうです。センター試験の弊害が言われてから久しいですが、誰も疑問を持たなくなってしまったのでしょうか。）

（４）はできたと書いてありますが「白濁した」というのは「Ｓ（固体）が生じた」からであるというのが分かっていなければ判断不能のはずです。

＃２ではセンター試験では「過酸化水素化」か「二酸化硫黄」を選ぶ問題しか出てこないと書かれています。
（２）（５）ではどちらも「過酸化水素」が出てきます。
（２）では還元剤、（５）では酸化剤として作用しています。
「　」の付け方が「酸化剤として作用したものを選べ」という問いと逆になっているから答えでは無くなるのです。これも受験テクニックとしてだけで（反応を知らなくても）解答することができるという人がいるでしょうが「？？？？」です。

回答No.2

Saturn5

センター試験と普通の大学入試（国公立二次、私立）では出題方法がかなり異なります。
理論科学分野で最も異なるのが酸化還元です。
センター試験は文理を問わずに受験するので、難問は出題されません。
酸化還元分野では半反応式は与えられるものであって書く必要は無いのです。

ですから、酸化還元で問われるのは酸化・還元の定義（酸化数を含む）と、
酸化還元滴定の２種類しかないのです。
そして、酸化剤・還元剤を選ぶ問題では答えはかならず二酸化硫黄か過酸化水素水と
なります。なぜなら、この２つは単独では酸化剤か還元剤かはわからないからです。
●Ｈ２ＳＯ４：ＳＯ２：Ｓ：Ｈ２Ｓ
　＋６　　　　＋４　　０　　－２
●Ｏ２：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ
　０　　　－１　　　－２
以上のように、ＳＯ２とＨ２Ｏ２は中間的な酸化数となり、相手によって酸化剤にも
還元剤にもなります。

では、解答で重要なことは何でしょうか？
代表的な酸化剤と還元剤を覚えることです。
＜酸化剤＞過マンガン酸カリウム、二クロム酸カリウム
＜還元剤＞硫化水素、シュウ酸

これだけ覚えていてが十分です。
(4)では相手が硫化水素であり還元剤であるから自分が酸化剤となります。