平成27年度センター試験【化学】第2問 問5｜滴定

酸化還元滴定に関する問題です。

このような問題では実験の様子をイメージし、１つずつ順番に計算していくとよいです。

 

x [mol/L] の過酸化水素水 10.0 mL と 0.0500 mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液 20.0 mL が反応して、滴定が終了しています。

まず、過酸化水素と過マンガン酸カリウムが何モルずつ反応しているか考えるために、問題に与えられている反応式を組み合わせて１つの式にします。

このときは電子 e^– を消すようにします。

5H₂O₂ + 2MnO₄^– + 6H⁺ → 5O₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

この式から、過酸化水素 5 mol と過マンガン酸カリウム 2 mol が反応する、すなわち過マンガン酸カリウムの 2.5 倍の過酸化水素が反応することがわかります。

 

0.0500 mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液 20.0 mL に含まれている過マンガン酸カリウムの物質量を計算します。

0.0500 [mol/L] × (20.0/1000) [L] = 0.001 mol

この 2.5 倍の過酸化水素が反応します。

0.001 [mol] × 2.5 = 0.0025 mol

x [mol/L] の過酸化水素水 10.0 mL に含まれる過酸化水素が 0.0025 mol になるという条件から x を求めます。

x × (10.0/1000) [L] = 0.0025 [mol]
∴ x = 0.250 mol/L