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化学 高校生

求める質量をxとおいてやろうとしたんですが 解答は物質量を置いてました。 物質量をもじで置いた方がいいってなる考え方に至るポイントはなんですか?

赤褐色沈殿が生じる。 ②チオシアン酸カリウム KSCN 水溶液を 加えると, 水溶液の色が血赤色になる。 ⑩ヘキサシアニド鉄(Ⅲ) 酸カリウム Ka [Fe (CN)] 水溶液を加えると, 水溶液の色が褐色 (暗褐色)になる。 [10] ... ③ b 赤鉄鉱 (主成分 Fe2O3) や磁鉄鉱 (主成分 FesO) などの鉄鉱 石とコークス C, 石灰石 CaCO』 を溶鉱炉に入れて熱風を送ると, コークスCから生じた一酸化炭素CO によって, 鉄鉱石が還元 される。 GASD Fe2O3 + 3CO→ 2 Fe + 3CO2 Fe3O4 + 4CO → 3 Fe + 4 CO2 こうして得られた鉄は銑鉄とよばれ, 約4% の炭素を含み, 硬 くてもろい。 銑鉄を転炉に入れ, 高温で酸素 O2 を吹き込み、炭素含有量 を0.02~2%に減らしたものを鋼という。 110 c 7.42kgの鉄鉱石に含まれている Fe2O3の物質量をx (mol), FesO4 の物質量をy (mol) とすると, 製錬の概略は次のよ 鉄の製錬 鉄鉱石 (赤鉄鉱 Fe2O3, 磁鉄鉱 Fe,O) CO(還元) 鉄鉄(約4%の炭素を含む) 除去 鋼(0.02~2%の炭素を含む) うになる。 鉄鉱石 7.42kg 鉄鉄 5.25kg Fe2O3 x (mol) Fe (2x+3y) (mol) 0 80 FesO4y (mol) SiO2 0.30kg 7142-004. CaSiO 鉄鉱石に含まれている二酸化ケイ素 SiO2 は, 石灰石 CaCO3の 熱分解で生じた酸化カルシウム CaOと反応して, ケイ酸カルシ ウム CaSiO」 として除去される*。 * CaCO3 — CaO + CO2 SiO2 + CaO — CaSiOs 鉄鉱石に含まれる不純物の SiO2 などは CaSiO」 などとなって融解した 鉄の上に浮かぶ。 これをスラグという。 含まれていた SiO2 の質量が0.30kg であったことから, 7.42kg の鉄鉱石に含まれている Fe2O」 (式量160) と FesO4 (式量232) の 質量の合計は, 7.42kg-0.30kg=7.12kg 160g/molXx (mol) +232g/molXy (mol) .. 702 =7.12×10³ g (iv) 1087 銑鉄 5.25kg には炭素Cが4.00% (質量パーセント) 含まれてい るので,銑鉄中の鉄 Fe (56g/mol)の質量は, 5.25 × 103g× 100-4.00 100 -=5.04×10g x (mol) の Fe2O3 から2x (mol), y (mol) の FesO4 から3y (mol) Hoult -124-

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化学 高校生

170の(3)が分かりません。なんで9SO4を補うんですか?9の理由が分かりません。

思考 170. 酸化還元反応式のつくり方 硫酸酸性の過マンガン酸カリウム KMnO 水溶液に, 硫酸鉄(II) 水溶液を加えると、マンガン(II)イオン Mn2+と鉄(III)イオン Fe' が生成 した。この反応について、次の各問いに答えよ。 (1) MnO と Fe2+ の変化を、電子 e" を用いた反応式でそれぞれ表せ。 (2) MnO-Fe2+の反応を、イオン反応式で表せ。 (3) 過マンガン酸カリウムと硫酸鉄(II)の反応を,化学反応式で表せ。 [知識] 171. 酸化還元反 問題170 172 関係 水 +4のままで変化しておらず, SO2は酸化剤としても還元剤としても働 いていない。 この反応では、どの原子も酸化数は変化していない。 (エ) ヨウ素を含む水溶液に二酸化硫黄を吹きこむと, 次の反応がおこり、 ヨウ化水素と硫酸が生じる。 第Ⅰ章 171 12+SO2+2H2O +4 2HI + H2SO4 +6 この反応では, SO2はH2SO に変化しており, S原子の酸化数が+4か ら+6に増加しているので, SO2は還元剤として働いている。 このとき, 12の1原子の酸化数は0から1に減少しており, 12は還元されている。 170. 酸化還元反応式のつくり方・ 解答 (1) MnO8H++5e→ Fe2+ Fe3++e Mn²++4H2O (2) MnO+8H++5Fe2+ Mn²+ + 5Fe3+ +4H2O (3) 2KMnO+8H2SO4+10FeSO」→ K2SO4+2MnSO+5Fez (SO)」+8H2O 解説 酸化剤 還元剤の働きを示す式を書き, 酸化剤と還元剤の電子 の出入りの数が等しくなるように, 式を組み合わせてイオン反応式をつ くる。これに, 省略されているイオンを補い, 化学反応式を完成させる。 (1) 硫酸酸性水溶液中で, 過マンガン酸イオン MnOは電子を受け取 ってマンガン(II)イオン Mn²+ に変化する。 半 か (1) で取 MnO +7 Mn2+ +2 Mn の酸化数が +7 から +2に5つ減少するので, 左辺に 5e を加える MnO+5e → Mn²+ 左辺の電荷の合計は-6, 右辺は+2なので, 両辺の電荷の合計が等し くなるように, 左辺に 8H+ を加える。 MnO4+8H++5e → Mn²+ 水素原子の数を合わせるように, 右辺に4H2Oを加える。 MnO4 +8H++5e → Mn²++4H2O ... また、鉄(II)イオン Fe2+は電子を1つ失い, 鉄(Ⅲ) イオン Fe3+ になる ...2 Fe2+ → Fe3++e ●反応の 増加する場合は、右 eを加える。 ②酸化数は+2から に1つ増加している。 (2) ①+②×5 から, 電子e- を消去すると、次のようになる。 MnO +8H++5Fe2+ → Mn²++5Fe3+4H2O ... ③ (3) 硫酸H2SO4 の水溶液中での過マンガン酸カリウム KMnO』 と硫酸 鉄(II) FeSO の反応なので、 ③式の両辺に K+ と 9SO2を補うと, KMnO4+4H2SO4+5FeSO K+ + Mn² + + 5Fe3+ +9SO² +4H2O ここで, 右辺において, 陽イオン K+, Mn²+, Fe3+ と陰イオンSOか きる化合物は, それぞれ K2SO4, MnSO4, Fez (SO)」 となるので, 右 のように示される。 右辺 : 1/12K2SO4+MnSO4+2/2/Fez (SO4)3+4H2O 両辺を2倍すると, 化学反応式が得られる。 SOの数はHT (4H SO)5 450 5Fe2+ (5FeSO)から 5SOとなるので、これ らを足し合わせて 9SOとする。 2KMnO4+8H2SO4+10FeS04 K2SO4+2MnSO4+5Fez (SO4)3+8H2O

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