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危険物取扱者試験 乙4の過去問/予想問題「第23730問」を出題

問題

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次の説明のうち、還元反応に該当するものを選べ。
   1 .
鉄が赤くさびて、ぼろぼろになった
   2 .
赤い銅を熱すると酸化銅になった
   3 .
一酸化炭素が燃焼して、二酸化炭素になった
   4 .
酸化銅を炭素が入った容器内に入れると銅になった
   5 .
濃硫酸を水で薄めると希硫酸になった
( 危険物 乙4の過去問/予想問題 問139 )

この過去問の解説 (4件)

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物質が化学反応により酸素と結びつくことを「酸化反応」といいます。
逆に、酸素を失うことを「還元反応」といいます。

1:鉄が空気中に放置しておくと赤くさびて酸化鉄になります。(酸化)
2:銅を熱すると表面に酸化膜ができます。(酸化)
3:一酸化炭素が完全燃焼して酸素と結びつくと二酸化炭素になります。(酸化)
4:酸化銅は炭素により酸素が失われて銅になります。(還元)
5:硫酸の希釈です。水に濃硫酸を加えると発熱反応を起こします。

※4は 酸化銅からみると酸素が失われて銅になる「還元反応」ですが、
    炭素からみると酸素と結びついて二酸化炭素になる「酸化反応」です。
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正解は、4です。

● 酸化と還元
① 酸化とは物質が酸素と結びつくこと。化合物が水素原子を失うこと。物質が電子を失うこと。
② 還元とは物質が水素と結びつくこと。化合物が酸素原子を失うこと。物質が電子を得ること。

● イオン化傾向
単体の金属が水溶液中で電子を失って陽イオンになる性質をイオン化傾向、
金属元素をイオン化傾向の大きい順に並べたものをイオン化列といい、
イオン化傾向が大きいほど酸化されやすく強い還元力となります。

←イオン化傾向が『大きい』       イオン化傾向が『小さい』→
LI K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Hg Ag Pt Au 

(語呂合わせでの覚え方)
理 科 か な、マジ、ある、あ て に すん な ひ ど す ぎる借 金 

● 金属の腐食
地下に埋設された金属製のタンクや配管等は、防食被覆等が劣化した部分から腐食します。
鉄の腐食の進みやすい条件としては以下の物が挙げられます。
   ① 温度・湿度の変化が大きい。
   ② 酸性の強い環境
   ③ 強アルカリではないコンクリート中
   ④ 塩分が多い
   ⑤ 異なった金属の接触
   ⑥ 迷走電流の流れる土壌中
一方、電気化学的腐食から防ぐ方法の一つとして、鉄よりイオン化傾向の大きい異種金属と接続することにより防食作用を受けることがあります。
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物質が酸素と結合することを酸化、
物質が酸素を失うことを還元と言います。

他に、
電子(水素)を失うことも酸化と言います。
電子(水素)と結合することも還元と言います。

1【酸化】
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
赤さびは酸化鉄(Ⅲ)、黒さびは酸化鉄(Ⅱ)FeOです。

2【酸化】
2Cu + O2 → 2CuO

3【酸化】
2CO + O2 → 2CO2

4【還元】
2CuO + C → 2Cu + CO2
銅が還元されると同時に、炭素が酸化されています。このように、酸化と還元は同時に起こります。

5【希釈】
濃硫酸と希硫酸は濃度が異なるだけで
ともにH2SO4水溶液です。

濃硫酸を希釈する際は、大量の水の中に
濃硫酸を加えることも覚えておいてください。
(逆にすると、密度の小さい水が濃硫酸液面にとどまり、これが溶解熱により突沸するため大変危険です。)
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選択肢の通りです。

物質が酸素と結びつくこと・水素を失うこと・電子を失うことを酸化といい、
反対に物質が酸素を失うこと・水素を得ること・電子を得ることを還元といいます。

この問題では酸素を失うことから簡単に判断できます。
該当するものは4番のみです。
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