(易)電位うんぬんを考えなくても、表1を見るだけで判断できますね。(標準)表1を見ながら、どんな酸化還元反応が起こるのかを考えていきましょう。例として挙げられている濃塩酸に純粋なAl板を浸した場合について考えます。これら反応は、酸化反応と還元反応の標準電極電位の差が大きい反応ほど起こりやすいという性質があります。いうわけで、シとスに答えを出してみましょう。シ・スでは、熱水に窒素を吹き込みながら純粋なAl板を浸しています。Alから下方向に遠い還元反応が優先的に起こるわけですが、ここでH2Oを探してみると、アルミニウムの酸化反応の真下の反応しか候補に挙がりません。2OH-ということが分かります。よって還元される物質はH2Oであり、析出する物質は、気体は「析出する」とは言いませんから、Al3+とOH-が反応して生成する、固体のAlOH3ということになります。残念ながらこの問題だけではよく分かりませんが、おそらくOH-の濃度が小さいために、水酸化アルミニウムは溶けてしまわない、もしくは一部だけ溶けるのでしょう。いずれにしろ、「析出する」と書かれているので固体の物質を書くべきでしょう。セでは、硫酸水溶液に純粋なPt板を浸しています。反応系に存在する物質は、Pt、硫酸から電離したH+、SO42-、そしてH2O、あとは空気――窒素は不活性ガスなので、次に多いO2ですね。2H2Oしかないことが分かります。4e-と埋めてしまうと、永久に答えが出ないか、出たとしても間違った導出方法によって導かれた答え、ということになります。うーん、ちょっとした悪問ですね。表1を見ると、電子は左辺に書かれていることに気付くことと思います。2H2Oと埋めないといけないんですねーてなわけで、還元される物質はO2ということになります。一方のPtは酸化されてPt2+となって水溶液中に溶けだすかというと、そうではなく、即座にO2と反応し、PtOとなると言われています。ファラデーの電気分解の法則を用いる。「電流の向き」と「電子の進む向き」が逆という、よくあるひっかけもかませてありますね。電解精錬の実験装置」の間違いです。文章中では合ってるのに。「精錬」は、不純物を多く含んだ金属からなるべく純度の高い金属を取り出す過程のことを言うので注意。Cuはほとんど溶解しない、ってそれじゃ精錬の意味がないだろwwこの問題の発展として、粗銅板に含まれるPbの挙動が問われる場合もありますね。答えはもちろん「溶解するが、溶液中の硫酸イオンと反応し、硫酸鉛(II)として沈殿する」です。Vという、問9の計算には無関係な値が登場しています。この電圧の値をなぜか問9の計算に利用した、なんてことはないと信じたいものですが、ではこれは化学グランプリを受験してくれた生徒さん達へむごい引っ掛けを仕掛けるためのものなのかというと、実はそうではありません。Vですよ?これは実は、銅の電解精錬においてあまり電圧が高すぎると、銀が溶液中に溶解してしまうことがあるという工業的理由によります。Vということで、だいぶ遠慮している感がありますね。このことによって問8では、Cu、Ag、Feはいずれも溶解する、の1番の選択肢が答えにならないようにしている、というわけです。実際の工業現場では銀が溶解するかどうかのギリギリまで(効率の問題から)電圧を高めるために、どうしても微量の銀が溶液中に溶けだします。この銀(I)イオンを沈殿させるため、塩酸などにより塩化物イオンを溶液中に加えておくことで、銀(I)イオンは塩化銀(I)として上手く沈殿してくれるというわけですね。g)よりも多少前後しますね、これは。答えだけしか書く欄がないので何とも判断しにくいところですね。一応、後で化学グランプリの公式サイドへ質問文を送っておこうかと思います。(やや易)頻出の問題とはちょっと違った形式の問題ですが、少し考えれば分かる問題ですね。(やや易)ネルンストの式に代入して計算してください。(標準)真面目に導出するなら、ネルンストの式などから条件を絞って、解いていかなければならない問題だが、これだと簡単と言えば簡単だが面倒くさい。そこで時間が足りなくなるといけないので、「問13の答えは1つしかない」という隠れ条件を用いることにしよう(笑)つまり、2価の陽イオンになるということ分かっており、また答えが1つしかないということが分かっている以上、ネルンストの式と表1の標準電極電位の表から判断するに、問13の答えはCdに決まっているということです(爆)。問14は、放電前の電圧はまあいいとして、放電後は濃度変化を加味して導き出してくださいね!......ふぅ、重い問題でした。実際に受験した方々は、時間は足りたんでしょうか?化学グランプリの問題は、どの問題もほぼ均等に点数が配分されていると明記されていますから、面倒くさい問題は後回しにした上で、後で時間があれば戻ってくるという戦法を取った方がよいでしょうね。Vの間違いと思われる。私「部長」が、「化学グランプリ」や「化学オリンピック」を中心とした化学的話題を提供しつつ、なぜか『バカとテストと召喚獣』などのアニメについて学術的(笑)にツッコんでいっちゃう、意味不明なブログ......なのですが、結構本人はマジメにやってるのでした。ついていろいろおもったり。(09/09)最新コメント:大学受験についていろいろおもったり。