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【前回の記事】酸化数の求め方と計算ルール｜練習問題10問
この記事は前回の練習問題の解答・解説です。まだ問題を解いていない方は先に挑戦してみましょう！
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前回の練習問題、解けましたか？この記事では全10問の解答と解説を丁寧に説明します。間違えた問題は解説をしっかり読んで、考え方を身につけましょう！
まず確認！酸化数の6つのルール
解説を読む前に、もう一度ルールを確認しておきましょう。わからなくなったらここに戻ってきてください。
📋 酸化数のルール一覧（復習）
- ルール1単体の原子の酸化数は 0（例：H₂、O₂、Cuはすべて 0）
- ルール2単原子イオンの酸化数はそのイオンの電荷と同じ（例：Na⁺は +1、Cl⁻は −1）
- ルール3化合物中のHの酸化数は +1（例外：金属水素化物では −1）
- ルール4化合物中のOの酸化数は −2（例外：H₂O₂では −1、OF₂では +2）
- ルール5化合物中のアルカリ金属（Li・Na・K…）の酸化数は +1
- ルール6化合物や多原子イオン中の酸化数の総和は、全体の電荷に等しい（化合物は0、イオンはその電荷）
解答・解説
問題 1
NH₃（アンモニア）のNの酸化数を求めよ。
答え
Nの酸化数 ＝ −3
STEP 2
ルール6より、化合物の酸化数の総和 ＝ 0
Nの酸化数 ＋ (+1)×3 ＝ 0
STEP 3
Nの酸化数 ＝ 0 − 3 ＝ −3
$$\underset{-3}{\text{N}}\underset{+1}{\text{H}_3}$$
問題 2
SO₂（二酸化硫黄）のSの酸化数を求めよ。
答え
Sの酸化数 ＝ +4
STEP 2
ルール6より：Sの酸化数 ＋ (−2)×2 ＝ 0
STEP 3
Sの酸化数 ＝ 0 ＋ 4 ＝ +4
$$\underset{+4}{\text{S}}\underset{-2}{\text{O}_2}$$
問題 3
NO₃⁻（硝酸イオン）のNの酸化数を求めよ。
答え
Nの酸化数 ＝ +5
STEP 2
NO₃⁻はイオンなので、酸化数の総和 ＝ −1（イオン全体の電荷）
Nの酸化数 ＋ (−2)×3 ＝ −1
STEP 3
Nの酸化数 ＝ −1 ＋ 6 ＝ +5
⚠️ イオンの場合の注意点
化合物の場合は総和＝0ですが、イオンの場合は総和＝イオンの電荷になります。NO₃⁻の場合は−1です。
問題 4
H₂O₂（過酸化水素）のOの酸化数を求めよ。
答え
Oの酸化数 ＝ −1
STEP 2
ルール6より：(+1)×2 ＋ Oの酸化数×2 ＝ 0
2 ＋ Oの酸化数×2 ＝ 0
⚠️ 例外！Oの酸化数が−2ではない
H₂O₂はOの酸化数の例外です。通常Oは−2ですが、過酸化水素では−1になります。ルール6で計算すれば必ず正しい値が求まります。
問題 5
Cr₂O₇²⁻（二クロム酸イオン）のCrの酸化数を求めよ。
答え
Crの酸化数 ＝ +6
STEP 2
イオン全体の電荷は−2
Crの酸化数×2 ＋ (−2)×7 ＝ −2
STEP 3
Crの酸化数×2 ＝ −2 ＋ 14 ＝ 12
Crの酸化数 ＝ 12÷2 ＝ +6
問題 6
CuSO₄（硫酸銅）のSの酸化数を求めよ。
答え
Sの酸化数 ＝ +6
STEP 1
Cu²⁺はイオンなのでルール2より、Cuの酸化数 ＝ +2
ルール4より、Oの酸化数 ＝ −2
STEP 2
ルール6より、化合物の総和 ＝ 0
(+2) ＋ Sの酸化数 ＋ (−2)×4 ＝ 0
STEP 3
Sの酸化数 ＝ 0 − 2 ＋ 8 ＝ +6
💡 CuSO₄の考え方
CuSO₄はCu²⁺とSO₄²⁻に分かれると考えると、SO₄²⁻のSの酸化数を求める問題と同じになります。SO₄²⁻はイオン全体の電荷が−2なので、Sの酸化数 ＋ (−2)×4 ＝ −2 → Sの酸化数 ＝ +6 でも求められます。
問題 7
Cl₂O₇（七酸化二塩素）のClの酸化数を求めよ。
答え
Clの酸化数 ＝ +7
STEP 2
ルール6より：Clの酸化数×2 ＋ (−2)×7 ＝ 0
STEP 3
Clの酸化数×2 ＝ 14
Clの酸化数 ＝ +7
問題 8
NaH（水素化ナトリウム）のHの酸化数を求めよ。
答え
Hの酸化数 ＝ −1
STEP 1
ルール5より、Naの酸化数 ＝ +1
STEP 2
ルール6より：(+1) ＋ Hの酸化数 ＝ 0
⚠️ 例外！Hの酸化数が+1ではない
NaHは金属水素化物です。金属とHが結合した化合物ではHの酸化数は−1になります。ルール3の例外なので注意しましょう。
問題 9
次の反応において、酸化された原子と還元された原子をそれぞれ答えよ。
Zn ＋ H₂SO₄ → ZnSO₄ ＋ H₂
答え
酸化された原子：Zn ／ 還元された原子：H
各原子の酸化数の変化を確認しましょう。
| 原子 |
反応前 |
反応後 |
変化 |
判定 |
| Zn |
0（単体） |
+2（ZnSO₄中） |
+2 増加 |
酸化 |
| H |
+1（H₂SO₄中） |
0（H₂単体） |
−1 減少 |
還元 |
| S |
+6（H₂SO₄中） |
+6（ZnSO₄中） |
変化なし |
－ |
| O |
−2（H₂SO₄中） |
−2（ZnSO₄中） |
変化なし |
－ |
問題 10
次の反応において、酸化された物質と還元された物質をそれぞれ答えよ。
H₂O₂ ＋ 2KI ＋ H₂SO₄ → I₂ ＋ K₂SO₄ ＋ 2H₂O
答え
酸化された物質：KI ／ 還元された物質：H₂O₂
まずIとOの酸化数変化を確認します。
| 原子 |
反応前 |
反応後 |
変化 |
判定 |
| I（KI中） |
−1 |
0（I₂単体） |
+1 増加 |
酸化 |
| O（H₂O₂中） |
−1（H₂O₂中） |
−2（H₂O中） |
−1 減少 |
還元 |
💡 「原子」ではなく「物質」で答えることに注意！
- Iが酸化された → IはKIに含まれる → 酸化された物質はKI
- Oが還元された → OはH₂O₂に含まれる → 還元された物質はH₂O₂
⚠️ H₂O₂のOの酸化数に注意！
H₂O₂中のOの酸化数は−1（例外）、H₂O中のOは−2です。−1→−2に減少しているので還元されています。
📝 全10問のまとめ
- 問題1：NH₃のN ＝ −3
- 問題2：SO₂のS ＝ +4
- 問題3：NO₃⁻のN ＝ +5（イオンは総和＝電荷）
- 問題4：H₂O₂のO ＝ −1（例外！）
- 問題5：Cr₂O₇²⁻のCr ＝ +6
- 問題6：CuSO₄のS ＝ +6
- 問題7：Cl₂O₇のCl ＝ +7
- 問題8：NaHのH ＝ −1（例外！金属水素化物）
- 問題9：酸化＝Zn、還元＝H
- 問題10：酸化された物質＝KI、還元された物質＝H₂O₂
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酸化数を使うと酸化剤・還元剤の判定がさらにラクになります。次回も一緒に学びましょう！
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