二酸化硫黄 SO2 を溶かした水に硫化水素 H2S を通すと、液がにごって硫黄 …
二酸化硫黄 SO2 を溶かした水に硫化水素 H2S を通すと、液がにごって硫黄 S の単体が生じました。この反応での硫黄原子の酸化数の変化と、SO2 と H2S がそれぞれ酸化剤と還元剤のどちらとしてはたらいたかについて、最も適切なものはどれか。
- ⑴ SO2 の硫黄は+4から0へ増え、H2S の硫黄は-2から0へ減るので、SO2 が還元剤、H2S が酸化剤としてはたらいた。+4から0は減少、-2から0は増加です。数直線の向きを取り違えて、増減が入れかわっています。
- ⑵ SO2 の硫黄は+4から0へ減り、H2S の硫黄は-2から0へ増えるので、SO2 が酸化剤、H2S が還元剤としてはたらいた。酸化数が減った物質は電子を受け取っており酸化剤、増えた物質は電子をわたしており還元剤です。
- ⑶ 酸化数が減った物質が還元剤、増えた物質が酸化剤と決まっているので、SO2 が還元剤、H2S が酸化剤としてはたらいた。酸化数が減った物質は相手から電子を受け取った側なので酸化剤です。呼び方が入れかわっています。
- ⑷ 硫黄の酸化数は化合物の中では常に-2なので、どちらの硫黄も酸化数が変わらず、この反応は酸化還元反応ではない。硫黄の酸化数は化合物によって違い、SO2 では+4です。実際に単体の硫黄が生じているので酸化還元反応です。
- ⑸ SO2 の硫黄は+2から0へ減り、H2S の硫黄は-1から0へ増えるので、変化の大きい SO2 が還元剤としてはたらいた。SO2 の硫黄は+4、H2S の硫黄は-2です。酸素は-2、水素は+1として合計が0になるように求めます。
解説
正解は⑵です。化合物の中の酸化数は、酸素を-2、水素を+1として、全体で0になるように求めます。SO2 では硫黄が+4、H2S では硫黄が-2です。反応で生じた単体の硫黄 S の酸化数は0なので、SO2 の硫黄は+4から0へ減り、H2S の硫黄は-2から0へ増えています。酸化数が減った物質は電子を受け取っているので酸化剤、増えた物質は電子をわたしているので還元剤です。よって SO2 が酸化剤、H2S が還元剤です。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。