危険物取扱者 甲種 物理学及び化学 練習問題 第30問: 硫酸で酸性にした過マンガン酸カリウム（KMnO₄）水溶液に過酸化水素（H₂O₂）水を加えると、過マンガン酸イオンはマンガン(Ⅱ)イオンに、過酸化水素は酸素に変化

正解: 2. 0.10 mol

この酸化還元反応で、過マンガン酸イオンMnO₄⁻がMn²⁺になるとき、Mnの酸化数は+7から+2に下がり、KMnO₄ 1 molは電子5 molを受け取る。過酸化水素H₂O₂がO₂になるとき、Oの酸化数は−1から0に上がり、H₂O₂ 1 molは電子2 molを放出してO₂ 1 molを生じる。電子の数をそろえるとKMnO₄：H₂O₂＝2：5（2KMnO₄＋5H₂O₂＋3H₂SO₄→2MnSO₄＋K₂SO₄＋8H₂O＋5O₂）で、発生するO₂は0.040×5/2＝0.10 mol。0.016 molは比を逆にした値、0.040 molは1：1とした値、0.20 molはH₂O₂が放出する電子を1 molとした値、0.060 molはMnの変化を+7から+4（MnO₂）とした値である。

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