新潟大学 化学 気体発生と酸化還元 対策

• 気体発生反応、反応式は覚えたのに本番で得点できない
• 酸化還元か酸塩基か、パッと見分けがつかない
• 触媒って結局何なのか、聞かれると答えに詰まる

• 気体発生反応の定番パターンと、暗記だけでは対応できない理由
• 酸化数判定とイオン反応式の作り方
• 触媒の本質理解を問う設問を、実際に解いて見せます
• 「暗記で対応できる設問」と「原理理解が必要な設問」の見分け方

酸化数の判定、イオンの式、触媒の定義——知識を覚えたかどうかではなく、その知識がなぜ成り立つのかを理解しているかどうかが問われています。

• 気体発生反応の定番パターンと、暗記だけでは対応できない理由
• 酸化数判定とイオン反応式の作り方
• 触媒の本質理解を問う設問を、実際に解いて見せます
• 「暗記で対応できる設問」と「原理理解が必要な設問」の見分け方
• 化学でよくある失敗5つ
• いつから何をやって力をつけるか

6つの気体発生反応のうち、金属元素の原子の酸化数が変化しない反応をすべて選べ。

1. まず、それぞれの反応で金属（Cu・Zn・Ca・Mn）が反応前後でどう変わるかを、3つのルールに沿って1つずつ追います。
2. 【Cu＋希硝酸】単体のCu（酸化数0）が、Cu(NO₃)₂の中のCu²⁺（酸化数+2）になる。0→+2で変化あり。
3. 【Zn＋希硫酸】単体のZn（0）が、ZnSO₄の中のZn²⁺（+2）になる。0→+2で変化あり。
4. 【CaCO₃＋希塩酸】CaCO₃中のCa（+2）が、CaCl₂中のCa（+2）になる。+2のまま変化なし。
5. 【MnO₂＋濃塩酸】MnO₂中のMn（+4）が、MnCl₂中のMn（+2）になる。+4→+2で変化あり。
6. 【NH₄Cl＋Ca(OH)₂】どちらの化合物でもCaは+2のまま。変化なし。
7. 【MnO₂を触媒としたH₂O₂分解】MnO₂は触媒であり、反応の前後で自分自身は変化しない物質。したがってMnの酸化数も+4のまま変化なし。
8. 酸化数が変化しない反応は、炭酸カルシウムと希塩酸の反応／塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの反応／酸化マンガン(IV)を触媒とした過酸化水素の分解の3つ。
9. 酸化還元かどうかは、反応式の見た目ではなく酸化数の推移でしか判定できません。「気体が発生する＝酸化還元」という思い込みがあると、酸塩基反応まで酸化還元だと誤って数えてしまいます。

6つの気体のうち、水に溶かすと塩基性を示す気体を選び、そのときのイオン反応式を書け。

1. 6つの気体（NO・H₂・CO₂・Cl₂・NH₃・O₂）のうち、水に溶けて塩基性を示すのはアンモニア NH₃ だけです。
2. アンモニアは弱塩基のため、水中では一部だけがイオンに分かれ、残りは分子のまま存在します。完全に電離するわけではないので、両辺を結ぶ矢印は右向きの一方向ではなく、平衡を表す記号を使います。
3. NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻
4. 弱酸・弱塩基のイオン反応式は⇌（平衡）で書く。これを普通の「→」で書いてしまうと、電離平衡そのものを理解していないと判定されます。

酸化マンガン(IV)を触媒として過酸化水素を分解し、酸素を発生させる。このとき、触媒である酸化マンガン(IV)の量を半分にした場合、発生する気体（酸素）の量はどうなるか。

1. 【着眼点】この設問は計算問題ではありません。問われているのは「触媒とは何か」という定義そのものです。まず、触媒の定義を正確に確認します。
2. 触媒とは、反応の前後でそれ自身は変化せず、反応の活性化エネルギーを下げることで反応速度だけを大きくする物質です。
3. 【模範解答の骨子】発生する酸素の物質量は、反応式の量的関係（化学反応式の係数比）にもとづき、分解された過酸化水素の物質量だけで決まります。触媒の量は、反応がどれだけ速く進むか（反応速度）には関係しますが、最終的にどれだけ過酸化水素が分解されるか（生成量）には関係しません。
4. 答え：発生する気体（酸素）の量は変わらない。ただし、反応が完了するまでの時間は長くなる（反応速度は遅くなる）。
5. 【なぜここで差がつくのか】「触媒＝反応を速くする物質」という言葉だけを覚えていると、量を減らせば発生する気体の量も減ると誤答しやすくなります。しかし触媒の本質は「量」ではなく「速さ」にしか作用しないという点にあります。生成量を決めるのは反応物の物質量であり、触媒はそこに一切関与しません。この一文を、自分の言葉で説明できるかどうかが、暗記で止まっている人と原理を理解している人を分けます。

反応式を覚えて満足していても、酸化数の判定や定義の記述は自分では「合っているつもり」で終わってしまいがちです。

触媒の定義を自分の言葉で説明したつもりでも、本当に本質を突いているかは、第三者に聞いてもらわないと分かりません。だから同じところで失点を繰り返します。

• 書いた酸化数の計算・イオン反応式の添削で、自分では見えない誤りを潰す
• 毎週の確認テストで、原理理解が身についたかを測る
• 毎日の学習管理で、演習の継続を支える
• 新潟大学に合格した講師に質問できる環境で、「この理解で合ってる?」に答える

参考書は本屋で買えます。でも、上のような「続ける仕組み」と「見てくれる目」は、本屋には置いていません。そこだけを、僕たちが引き受けます。

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成績が上がるのは「分からなかった問題が分かるようになった時」だけです。もともと分かる問題を1,000回、1万回、10万回解いても点数は変わりません。まず必要なのは、分かるところと分からないところをはっきりさせること。それを明確にするのが毎週の確認テストです。2ヶ月や3ヶ月に1回では遅すぎます。1週間に1回、勉強した範囲が本当に身についているかをテストすることが大事なのです。

一度決めた計画がその通りに進むことはありません。先週の勉強量が少なかったのか、多すぎたのかを毎週振り返り、翌週の計画を一緒に決めていきます。1ヶ月に1回の面談では、その1ヶ月がダメだった場合、まるごと無駄になってしまいます。1週間に1回にすることで、計画が崩れてもリスクを最小限に抑えられます。

新潟大学に合格したことがない人が指導しても説得力がありません。実際に合格した先輩の指導だからこそ、アドバイスに説得力があります。また、志望する大学の先輩だからこそ、モチベーションも上がります。結局、受験勉強は辛いもの。継続するためのモチベーションを、毎週この新潟大学の講師と話すことで高めていきます。