危険物乙4 過去問 物理・化学
「問32. 酸化と還元の解説」


問32. 酸化と還元の解説

ポイント !!
1水に溶かすと水素イオンを出すものを酸、水酸化物イオンを出すものを塩基といいます。
2酸と塩基を混ぜると、中和反応により水と塩(えん)ができます。
3pH0~7未満を酸性、pH7を中性、pH7超~14をアルカリ性といいます。
4物質が酸素と化合すること(または、水素を失うこと)を酸化といいます。
5物質が酸素を失うこと(または、水素と化合すること)を還元といいます。
6酸化と還元は同時に起こります。

鉄板と銅板を希硫酸の中に入れ、それを導線でつないだときに起こる現象として、次のうち正しいものはどれか。

  • 鉄板が溶ける。
  • 銅板が溶ける。
  • 鉄板から酸素が出る。
  • 銅板から酸素が出る。
  • 鉄板と銅板の両方が溶ける。

「1」が正解

問32. 酸化と還元の解説

  • イオン化傾向は鉄の方が大きい。
  • 上記と同様
  • 鉄板の方は負極となる。
  • 鉄板の表面から水素が出る。
  • イオン化傾向の大きな方がイオンとなって溶けだす。

当設問のポイント !!

イオン化傾向の大きい鉄がイオンになって溶け出し、鉄板の表面に電子を残す。

鉄板表面の電子は、導線を伝わって銅板側に流れ、銅板の表面にたまった電子が溶液中の水素イオンと結合して、水素を発生する。

危険物乙4ラボ部

酸について

水に溶けたとき、水素イオン (H) を出す物質を「」といいます。

酸の性質

  • 水に溶けて水素イオン(H)を出す。
  • 青色リトマス試験紙が赤くなる(酸性反応)
  • 酸っぱい味がする。
  • 亜鉛や鉄などの金属と反応し、水素を発生する。

塩基について

水に溶けたとき、水酸化物イオン (OH) を出す物質を「塩基」または「アルカリ」といいます。

塩基の性質

  • 水に溶けて水酸化物イオン(OH)を出す。
  • 赤色リトマス試験紙が青くなる(アルカリ性反応)
  • 苦味があり、さわるとヌルヌルする。

中和と塩

酸の水溶液と塩基の水溶液を混ぜると、水素イオンと水酸化物イオンが結合して、両方の性質が失われます。これを「中和」といいます。

また、酸と塩基を中和してできる物質を「」といいます。一般に、中和では必ず水と塩ができます。

pH(ピーエッチ)

水溶液の酸性やアルカリ性の度合いは、水溶液中の水素イオンの量ではかることができます。

これを数値で表したものを「水素イオン指数」、または「pH(ピーエッチ)」といいます。

pH(ピーエッチ)の値

pHの値は0~14まであり、pH0~7未満が酸性、pH7超~14がアルカリ性です。pH7ちょうどは酸性でもアルカリ性でもなく、中性になります。

酸化と還元

物質が酸素と化合することを「酸化」といいます。例えば鉄が錆びるのは、鉄の表面が空気中の酸素と化合して、酸化鉄(さび)になるためです。

酸化によってできた物質を「酸化物」といいます。

物質によっては酸化が急激に進行して、そのときに発熱と発光が起こる場合があります。

このことを特に「燃焼」といいます。

酸化の逆で、酸化物が酸素を失うことは「還元」といいます。

二酸化炭素が、熱せられた炭素に触れて一酸化炭素になったり、酸化鉄を炭素と混ぜて鉄に戻したりするのが、還元の例です。

一般に化学反応では、酸化と還元は必ず同時に起こります

ある物質が酸素を得たなら、酸素を失った物質も必ずあるからです。

酸化剤と還元剤

他の物質を酸化させる物質を「酸化剤」といい、逆に他の物質を還元させる物質を「還元剤」といいます。

酸化剤

  • 1. 他の物質と反応して、相手を酸化させる。
  • 2. 酸素を含んだ物質で、相手の物質に酸素を与え、自分自身は還元される。
  • 3. 酸素、塩素酸カリウム、過酸化水素など。

還元剤

  • 1. 他の物質と反応して、相手を還元させる。
  • 2. 相手の物質から酸素を奪い、自分自身は酸化される。
  • 3. 水素、一酸化炭素、ナトリウムなど。
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