化学の質問です。

質問

化学の質問です。

市販の過酸化水素水25ｍｌをホールピペットを用いて正確にとり、500ｍｌのメスフラスコにいれて、蒸留水を加えて正確に20倍に希釈した。この希釈水溶液20ｍｌをホールピペットを用いて正確にとり、200ｍｌの三角フラスコにいれ、蒸留水を加えて全量50ｍｌとしたあと、ヨウ化カリウム２gと３mol/lの硫酸5ｍｌを加え、(1)式の反応によりヨウ素を遊離した。その後、ビュレットから0.104mol/lのチオ硫酸ナトリウム（Na2S２O３）水溶液を滴下して、(2)式の反応により遊離したヨウ素を滴定したところ、滴定値の平均は17.31ｍｌであった。

H2O2 + 2I^-+2H^+ → 2H2O+I^2 ・・・・(1)
I^2 + 2S2O2^-2 → 2I^- + S4O6^-2 ・・・・(2)

i この滴定に用いられる指示薬の名称を答えよ。
ii 市販の過酸化水素水（密度1.00g/ｍｌ）のモル濃度（mol/l）と質量パーセント濃度（％）を求めよ。
H2O2の分子量を３４．０とし、有効数字3桁で表せ。

iii この実験で(1)式の反応を完成させるためには、ヨウ化カリウムは理論上何g必要か。KIの式量１６６とし、有効数字3桁で表せ。

この問題の解き方がわかりません。

式とともに解説していただけると大変助かります。
解答お願いします。

回答No.2

kittenandcat

一、デンプン
二、0.900M, 3.06％
三、2.99×10^(-1)g
考えてみたのですが、上記の答えであってますか?答えを確認したいです

補足

解答ありがとうございます。

すべて正解です。
もしお手があいていましたら解き方を教えてくださると大変ありがたいです。
よろしくお願いします。

回答No.1

gohtraw

（２）の反応を見ると、左辺で存在したI2　（ヨウ素）が右辺ではI－　（ヨウ素イオン）になっていますね。
こう来れば指示薬はヨウ素でんぷん反応を利用する、でんぷん溶液でしょう。

滴定操作には０．１０４mol/LのNa2S２O３水溶液を１７．３１ｍｌ使用したので、その中に含まれる
Na2S２O３は
０．１０４＊１７．３１／１０００　（mol）
です。・・・（あ）

ここで反応式の係数を見ると（１）では１モルのH2O2があるとI2が１モル生じ、さらに（２）では
１モルのI2があるとチオ硫酸イオン（S2O3＾－２）が２モル消費されることが判ります。これらを
総合すると、１モルのH2O2があると２モルのチオ硫酸イオン（つまりチオ硫酸ナトリウム）を必要
とすることになります。・・・（い）

したがって、滴定に用いたH2O2の量は（あ）および（い）より
０．１０４＊１７．３１／１０００＊０．５　（mol）・・・（う）
となります。この量のH2O2が含まれている市販の過酸化水素水は

２５／５００＊２０＝１　（ｍｌ）

ですから、市販の過酸化水素水のモル濃度は
０．１０４＊１７．３１／１０００＊０．５／１＊１０００　（ｍｏｌ／Ｌ）
となります。

（う）のＨ２Ｏ２を質量に換算すると
０．１０４＊１７．３１／１０００＊０．５＊３４．０　（ｇ）
であり、この量が１ｍｌ（密度が１．００g/mlなので１ｇ）に溶けているのでその％濃度は
０．１０４＊１７．３１／１０００＊０．５＊３４．０／１＊１００　（質量％）
となります。

この実験に用いたH2O2は（う）より
０．１０４＊１７．３１／１０００＊０．５　（mol）
であり、反応式（１）よりH2O2　１モルに対してI^-　（ヨウ素イオン）、つまりヨウ化カリウムが
２モル消費されることが判るので、必要なヨウ化カリウムの質量は
０．１０４＊１７．３１／１０００＊０．５＊２＊166　（ｇ）
となります。

補足

解答ありがとうございます。

疑問に思ったところがあるので、質問させてください。

＞ここで反応式の係数を見ると（１）では１モルのH2O2があるとI2が１モル生じ、さらに（２）では
１モルのI2があるとチオ硫酸イオン（S2O3＾－２）が２モル消費されることが判ります。これらを
総合すると、１モルのH2O2があると２モルのチオ硫酸イオン（つまりチオ硫酸ナトリウム）を必要
とすることになります。・・・（い）

という解答をしていただいたのですが、
（１）をみて、1モルのH2O2があるとI^2が1モル生じ・・・
これはなんとなくわかるのですが、

（２）は、＞１モルのI2があるとチオ硫酸イオン（S2O3＾－２）が２モル消費されることが判ります。
なぜ消費とわかるのでしょうか。
またI＾２の係数を見ているのに、チオ硫酸イオンの係数を見るのでしょうか。
I＾２－なのではないのでしょうか。

また、このことがわかったことから、
＞０．１０４＊１７．３１／１０００＊０．５　（mol）・・・（う）
となっていますが、この０．５はどのように求めたものでしょうか。

長々と申し訳ありませんが解答していただけると大変助かります。
お願いします。