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令和4年度 公害防止管理者 水質関係技術特論 問5を解説|酸化還元

令和4年度 水質関係技術特論 問5は、酸化還元に関する問題です。酸化の定義や、酸化還元電位、オゾンと塩素の酸化力、標準酸化還元電位の高低が意味することについての記述のうち、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

酸化とは電子を失うこと、還元とは電子を得ることという基本を軸に判断します。分かれ目は、標準酸化還元電位の高い系と低い系のどちらがどちらを酸化するかという向きです。電位が高い系ほど電子を奪う力(酸化力)が強く、電位の低い系を酸化します。ここで「還元する」と読み替えると、向きが逆の誤り肢に引っかかります。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(5)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
(1)○(正しい)原子や化合物から電子が失われることを酸化という、が正しい定義です。
(2)○(正しい)排水は多数の酸化剤・還元剤を含む雑多な系で、微生物による生物的な酸化還元も含みます。
(3)○(正しい)オゾンは塩素よりも酸化力が強く、正しい記述です。
(4)○(正しい)白金電極と水素電極の間に生じる電位差を酸化還元電位という、が正しい説明です。
(5)×(誤り)電位の高い系が低い系を還元できる、は誤りです。電位の高い系は低い系を酸化します。

選択肢(5)のポイント(ここが誤り)

標準酸化還元電位が高い系ほど酸化力が強く、電位の低い系を酸化します(このとき電位の高い系自身は還元されます)。「電位の高い系は、より低い系を還元することができる」という記述は向きが逆で誤りです。電位が高い=相手から電子を奪う=相手を酸化する、と結びつけて覚えます。オゾンが塩素より酸化力が強いのも、電位が高いためです。

覚え方

  • 酸化=電子を失う、還元=電子を得る。
  • 標準酸化還元電位が高い=酸化力が強い=相手を酸化する
  • 酸化力はオゾン>塩素。

理解度チェック

Q.

標準酸化還元電位が高い系は、電位の低い系をどうする?

酸化します。電位が高い系ほど電子を奪う力(酸化力)が強いためです。自身は還元されます。

Q.

「酸化」とは電子がどうなること?

電子を失うことです。逆に電子を得ることを還元といいます。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4年度 公害防止管理者等国家試験 水質関係技術特論 問題・正解」(公式PDF