技術士 過去問
令和7年度（2025年）
問19 (基礎科目「材料・化学・バイオに関するもの」 問1)
問題文
次の物質のうち、下線を付けた原子の酸化数が最大なものとして、最も適切なものはどれか。
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問題
技術士試験 令和7年度（2025年） 問19（基礎科目「材料・化学・バイオに関するもの」 問1） （訂正依頼・報告はこちら）
次の物質のうち、下線を付けた原子の酸化数が最大なものとして、最も適切なものはどれか。
- H2SO4
- MnO4−
- Cr2O7−
- HNO3
- NO2
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この過去問の解説 （3件）
01
原子の酸化数が最大な物質を求める問題です。
酸化数とは原⼦の周りの電⼦の過不⾜を表す指標で、原⼦の持つ酸化数を H＝＋１、O＝−２として計算し、電気的に中和されている計算となります。
酸化とは電⼦が持ち去られ、原⼦の周りにプラス・チャージが増えることで、酸化が進めば酸化数値が⼤きくなります。
例えば、NO2の酸化数を求める場合、求める元素の酸化数を X で表します。
Nは求める元素の酸化数でXとします。(N2)のような場合は、２Xとします。
O2 の酸化数は、(－2)×2＝－4です。
NO2は酸化されていないため 0となります。NO－の場合は、－1とします。
総合すれば、X＋(－2)×2＝0となり、X＝４が、Nの酸化数です。
誤
2×(+1)＋X＋4×(－2)＝０ X＝+6
正 +7が最大値です。
X+4×(－2)=－1 X＝+7
誤
2×X＋7×(－2)＝－2 X＝+6
誤
1×(+1)＋X＋3×(－2)＝0 X＝+5
誤
X＋2×(－2)=0 X＝+4
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02
この問題は下線を引いてある原子の酸化数が最大のものを選ぶ問題です。各選択肢について、下線元素の酸化数を計算して比較します。
酸化数はそれぞれ、H=+1、O=−2です。よって、2(+1)+S+4(−2)=0となり、S=+6です。この選択肢は不適切です。
酸化数はO=−2です。よって、Mn+4×(−2)=−1となり、Mn=-7です。この選択肢が適切で正解です。
酸化数はO=−2です。よって、2Cr+7×(−2)=−2となり、Cr=+6です。この選択肢は不適切です。
酸化数はそれぞれ、H=+1、O=−2です。よって、(+1)+N+3×(−2)=0となり、N=+5です。この選択肢は不適切です。
酸化数はO=−2です。よって、N+2×(−2)=0となり、N=+4です。この選択肢は不適切です。
酸化数は化学の基本的な問題ですので、必ず押さえておきましょう。
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03
この問題では、各物質の中心になる原子の酸化数を比べます。
Hは+1、Oは−2です。
全体は電気をもたないので、
2×(+1)+S+4×(−2)=0
となります。
これを計算すると、
2+S−8=0
S=+6
です。
したがって、H2SO4のSの酸化数は+6です。
正解です。
Oは−2なので、4個で−8です。
全体の電荷が−1なので、
Mn+4×(−2)=−1
となります。
これを計算すると、
Mn−8=−1
Mn=+7
です。
Oは−2なので7個で−14です。
全体の電荷が−2なので、
2Cr+7×(−2)=−2
となります。
これを計算すると、
2Cr−14=−2
2Cr=12
Cr=+6
です。
したがって、Crの酸化数は+6です。
Hは+1、Oは3個で−6です。
全体は電気をもたないので、
(+1)+N+3×(−2)=0
となります。
これを計算すると、
1+N−6=0
N=+5
です。
したがって、HNO3のNの酸化数は+5です。
Oは2個あるので、合計で−4です。
全体は電気をもたないので、
N+2×(−2)=0
となります。
これを計算すると、
N−4=0
N=+4
です。
したがって、NO2のNの酸化数は+4です。
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