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Chemistry Senior High

化学基礎セミナー192 1行目の言ってる意味がわかりません 約50mlや約2グラムという情報はなぜ使わなくてもいいんですか

●このようなヨウ ウ化物イオンを 酸化還元滴定を 定という。 示薬としてデンプン水溶液を用いて滴定を行う。 ただし, 滴定のはじめ にデンプン水溶液を加えてしまうと, ヨウ素デンプン反応の青紫色が消 えにくくなるため、滴定の終盤に混合水溶液がうすい黄褐色になってか ら加えるとよい。 192. 銅の定量分析・ 解答 (1) 2Cu2++4I- → 2Cul+12 (2) 0.10mol/L 解説 (1)銅(II)イオン Cu2+がヨウ化銅 (1) Cul に変化するとき, 鋼の酸化数は+2から+1に減少するので、Cu2+は電子を1つ受け取 っており、この反応は次式で表される。 Cu2++e+I Cul …① また,ヨウ化物イオンIが酸化されてヨウ素 12 を生じる反応は, 21→ I2+2e- 2 ①×2+②から電子 e を消去すると, J 2Cu2++4I→2Cul+I2 がIから奪っ ■質量は, I2 から奪った (2)(1) 生じた12は、次の ④式で示すように、 チオ硫酸イオン S2032Iに還元される。 I2+2S2032 21-+SO♂² ③式から 1mol の Cu2+ が反応すると1/2molのI2 が生成し, ④式から, この生成した 1/2molのI2は, 1molのS2O3と反応する。 したがって, 硫酸銅(II) 水溶液中に含まれていた Cu2+の物質量と, 滴定に用いられ S2O3の物質量は等しい。 これらのことから, 硫酸銅(II) 水溶液の モル濃度を c [mol/L] とすると, 次式が成り立つ。 [mol/L] x 2.00 1000 -L=0.1000mol/L× 18.20 ・L 1000 Cu2+ の物質量 S20の物質量 c=0.910mol/L 193. 金属のイオン化傾向 量と等しい。 Ogが奪った 最終的にS た電子と 解答 E>A>B>C>D ■題文に与え 解説 (1) A, B, Eは塩酸に溶解するので,これらの金属は水素 ヨウ素の還元の式とチ オ硫酸イオンの酸化の式 から導かれる。 I2+2e2I¯ 2S2032→ S406²+2e- 第Ⅱ章 物質の変化 軽くせるタイプ 消しゴムに付着した ゴレも立たない タッチ うっと消せる アイ 消せる 191. オゾンの定量空気A中のオゾン濃度を測定するため、 次の実験を行った。 コニカルビーカーに 0.10mol/Lヨウ化カリウム水溶液をxmL 入れ, そこに100mL の純水を加えて振り混ぜた。 この水溶液に 0℃ 1.013 × 10 Paで11Lの体積を占め 空気Aを吹きこみ含まれるオゾンをすべて反応させて、ヨウ素を生成させた。こ のヨウ素を0.050mol/Lのチオ硫酸ナトリウム水溶液で適定すると、終点までに8.8 mL要した。 なお、オゾン 03. チオ硫酸イオン S2O3は次のように働く。 2S2O→ S.Og²+2e 03+H2O+2e O2+2OH (1) 下線部②の変化を化学反応式で表せ。 空気Aに含まれるオゾンの体積パーセント [%] を有効数字2桁で答えよ。 空気A中のオゾンを完全に反応させるためには, 下線部 ① において、少なくとも何 mLのヨウ化カリウム水溶液を入れる必要があるか。 有効数字2桁で答えよ。 思考 (22 芝浦工業大 改) 第Ⅱ章 物質の変化 192. 銅の定量分析 ある濃度の硫酸銅(II) 水溶液 200mLに純水を加えて約50mLと し、約2gのヨウ化カリウムを少量の純水に溶かした水溶液を加えてよく振り混ぜると、 難溶性のヨウ化銅 (1) Cul の白色微粉末が分散した褐色の懸濁液となった。この懸濁液 に対して0.1000mol/Lのチオ硫酸ナトリウム標準溶液による滴定を開始した。 懸濁液 の褐色がうすくなってからデンプン水溶液を少量加えると青紫色を呈した。さらに滴定 をつづけ懸濁液の青紫色が消えて白色となった点を終点としたところ, 滴定に要した チオ硫酸ナトリウム標準溶液は18.20mLであった。 ただし、この滴定においてチオ硫 酸イオン S2032は酸化されて四チオン酸イオンSOになるものとする。 (1) Cu2+ と I- から CuI と I2 が生じる反応をイオン反応式で表せ。 () (2) 硫酸銅(II) 水溶液の濃度を求めよ。 思考 (21 京都大 改) から,反 H2 よりもイオン化傾向が大きい。 一方, C, Dは塩酸に溶解しないので, の物質量 量の2倍と これらの金属は水素よりもイオン化傾向が小さい。 A, B, E>C, D (2) 常温で水と激しく反応するEが, イオン化傾向が最も大きい。 (3) Dの陽イオンがCと反応して,Dが析出する変化は, 次の反応がお こるためである。 D"++C → D+Cn+1] イオン化傾向はCDである。 したがって, では、 ■素が水に の析出を (4) AとBを水でぬらして接触させておくと, 量のヨウ えておく Aが容易に腐食されるので, Aの方が容易にイオ ン化することがわかる。 A*+ e B 液中に A → An++ne¯ ヨウ 15 る。 このとき生じた電子 e-は,Bへ移動し,Aのイオン化がさらに続く。 このことから, イオン化傾向はA>Bである。 (1)~(4)の結果から,イオン化傾向の順は,E>A>B>C>Dとなる。 193. 金属のイオン化傾向 次の記述 (1)~(4) をもとに、金属A~Eをイオン化傾向の大 きい方から順に並べよ。 (1) A~Eを塩酸に入れると, A, B, Eは溶けたが, C. Dは溶けなかった。 (2) A~Eを常温の水に入れると,Eのみが激しく反応した。 (3) Dの陽イオンを含む水溶液にCの小片を入れると, Cの表面にDが析出した。 (09 岡山理科大 改) (4) AとBを水でぬらして接触させておくと, 単独のときよりもAが容易に腐食した。 思考 論述 194. 鉄の防食亜鉛を鉄にめっきしたものは(ア)とよばれ、鉄の腐食を防いでいる。 これは, 亜鉛のイオン化傾向が鉄よりも(イ)ため、めっきに傷がつき鉄が露出した 銅を濃硝酸に浸すと, 二酸化窒素を発 不動態となる。 場合でも、鉄の腐食が進行しないからである。 生しながら溶けるが,鉄を濃硝酸に浸しても溶けず, (1) (ア)(イ)にあてはまる語句を記せ。 (2) 下線部①の酸化還元反応を化学反応式で記せ。 (3) 下線部②の状態になる理由を答えよ。 SORL P (20 九州工業大 改) 105 117

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化学基礎 (3)の体積どういうことですか? 水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウム合わせて20mlじゃないんですか?

問題 165 下線部 ②で,メチルオレンジを指示薬として塩酸で滴定す ると、指示薬の変色までに次の変化がおこる。 NaHCO3+HCI → NaCl+H2O + CO2 ...(c) このとき反応する NaHCO3 は, (b) 式において Na2CO3 か ら生じたものなので, Na2CO3と同じ物質量である。した がって, NaHCO3の物質量と HCI の物質量の間に次式が 成立する。 フェノールフタ レインの変色域 Joral 10 第1中和点 PH メチルオレン ジの変色域 ......... 第2 中和点 20.0 1000 y [mol/L] X- L=0.100mol/L× (c) の 2.8 -L ・・・(イ) 1000 (a), (b) の反応 反応 x=6.60×10-2mol/L 2NaOH+ CO2 Na2CO3 + H2O また,固体の水酸化ナトリウム NaOH を長時間空気中に放置すると、 空 気中の水分を吸収して湿り気を帯び, ついには水溶液となる。 (ア), (イ)から, x, y は次のように求められる。 y=1.40×10-2mol/L 補足 この問題で扱う水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶 液は,水酸化ナトリウムを長時間空気中に放置すると、空気中の二酸化 炭素を吸収して炭酸ナトリウム Na2CO3 を生じることによってできる。 このときの変化は,次の化学反応式で示される。 Tom Se 0 16.0 16.0 +2.8 塩酸の滴下量 〔mL] ②このような現象を潮解 という。 E ME HOW

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2枚目の写真のように電離度をアルファと置いてやるやり方では342の(3)はどんなやり方になりますか?

第Ⅰ章 物質の変化と平衡 OE 解で生 モル濃 おいて のとき、 C EK うら KK= 1006]= ×Kとして [HCO3-] を消去すると, 次のようになる。 [H] [HCO3-] [H+][CO32-] [+][CO] K₁₁XK[H₂CO3] [H+]2 [HCO3-] [H2CO3] ②の電離は無視できるので, 水溶液のpHは, 1 で生じた水素イオンの濃度だけから求められる。 clmol/L], [H+]=x[mol/L] とすると, 1段目の各成分 度は次のようになる。 HCO3H+ + HCO3- 0 0 [mol/L] x [mol/L] x ●電離度をαとおいて解 いてもよい。 OHO の式に代入し, 電離度が1よりも非常に小さいので, cxとコンホー x=c とみなすと, K- [H+][HCO3- THCO3] c-x x2 HODOHO (H+)およびpHは次のように求められる。HOOOHD]] 合 /H*]=x=√/cKai=√2.0×10-2mol/L×4.5×10-mol/L =√9.0×10mol/L |=-logio[H+]=-logiov/9.0×10-9 =-=-108103.0²+4.5=4.02 求めた式に数値を代入すると, =- log10(9.0×10-9) THE [H+]=√/cKa = v2.0×10 -5mol/L×4.5×10-27 mol/L =3.0×10 - mol/L TеMOODHOJ 542 1 0-1000-Hol c=2.0×105mol/Lと比較すると。 1桁違うだけであり [+][HCO3-] _ 中 0-(HOOD HOT 中 よりも非常に小さいとは考えにくい。 したがって x² 000 HO ②c-x=cとみなさずに 計算を行う。 = [H2CO3] c-x LNual 18686221 って整理すると, +Kax-cKa=0 値を代入して解き、二次方程式の解の公式を用いると, +4.5×10-x-9.0×10-12=0 4.5×10-7+√(4.5×10-7)2+4×9.0×10-12 2 4.5×10-7+√20.25×10-14 +36×10-12 2 ルートの中に注目すると, 20.25×10-14は36×10-12に比べて 小さいので、次のように近似できる。 L-4.5×10-7 +36×10-12 z= 2 =2.77×10-6 -4.5×10-7+6.0×10 -6 2 194 単位を省略している。 x>0 なので 解の公 式中の土が一の場合の解 は不適である。 342. 炭酸の電離■二酸化炭素は水に溶解し 炭酸H2CO3 となって電離する。 この電 では、次の2段階の電離手術が成立している。水の電離による水素イオン濃度は無 きるものとして下の各問いに答えよ。 H2CO3H++HCO3- HCO3H++ CO2- 電離定数 Kai=4.5×10-7mol/L 電離定数 Km2=9.0×10-mol/L (1) この電離平衡において, 水溶液中の炭酸イオン CO2のモル濃度[CO」を、電 離定数 Kai, K., 炭酸のモル濃度 [H2CO3], 水素イオン濃度 [H+] を用いて表せ。 (2)ある温度において,炭酸 H&CO』の濃度が2.0×10-2mol/Lの水溶液を調製した。 この水溶液のpHを小数第1位まで求めよ。ただし、上式①における炭酸の電離度に 1よりも非常に小さいものとする。また,K2はK』 に比べて非常に小さく,上式 で表される電離は無視できる。 必要ならば, log103=0.48を用いよ。 345. 期限で et (HA) (2)と同じ温度で,炭酸H2CO の濃度が2.0×105mol/Lの水溶液を調製した。こ の水溶液の水素イオン濃度を有効数字2桁で求めよ。ただし、この場合は,上式に 同おける炭酸の電離度が1よりも非常に小さいとは仮定できない。 思考 343. 緩衝液次の実験1~5について, 下の問いに答えよ。 (岡山大 実験1 濃度 0.20mol/Lの酢酸水溶液 500mL を水酸化ナトリウムで中和した。 実験 2 実験1で中和した水溶液に 0.40mol/Lの酢酸水溶液 300mLを混合して観 液800mLを調製した。 実験 3 濃度 0.20mol/Lの塩酸 200mLを, 水800mLで希釈した。 実験 4 濃度 0.20mol/Lの塩酸200mLを, 実験2の緩衝液 800mL と混合した。 実験 5 濃度 0.20mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 200mL を 実験2の緩衝液 800ml と混合した。 (問) 実験2~実験5で得られた水溶液のpHを,それぞれ小数第2位まで求めよ。 だし,水のイオン積Kwを1.0×10 -14 (mol/L)?, 酢酸の電離定数K を 2.5×10 mol/L とする。 また, 酢酸の電離度は1よりも十分小さく, 溶解や混合による体 変化は無視する。 必要に応じて, log102=0.30, log103=0.48, logio7-0.85 を用い 思考 論述 グラフ (20首都大学 344. 中和滴定曲線 0.40mol/Lの酢酸水溶液50mLに 同濃度の水酸化ナトリウム水溶液 NaOHag を滴下して 混合液のpHを測定したところ, 図のような滴定曲線が 得られた。 酢酸の電離定数K を 2.0×10 - mol/L, 水 のイオン積 Kw を1.0×10-14 (mol/L)2,√2 =1.4. log102=0.30, log103=0.48 として,次の各問いに答えよ。 (1) 滴定前の点アのpHを小数第1位まで求めよ。 (2) 領域イでpHの変化がわずかである理由を記せ。 (3) 点ウおよび点エのpHを小数第1位まで求めよ。 14 pH 7 ア 0 25 NaOHag 196 235 (10

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ヘンリーの法則がわかりません 1と2の何が違うか教えて欲しいです 2はわかります 1は0℃5.0×10*5Paで、(5.0×10*5Paの時)1リットルの水にとける水素のmol聞いてるんですよね?

0=16 I ・る。 明るく見 比 な )なるため を示す。 情製する (2) 気体の状態方程式を用い 基本例題24 気体の溶解度 →問題 238・239 水素は, 0℃, 1.0×105 Pa で, 1Lの水に22mL 溶ける。 次の各問いに答えよ。 (1) 0℃ 5.0×10 Pa で 1Lの水に溶ける水素は何molか。 0℃ 5.0×10 Pa、Lの水に溶ける水素の体積は、その圧力下で何mLか。 (3)水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて、0℃, 1.0×10 Pa に保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 0℃, 1.0×105 Pa におけ ある溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 解答 (1) 0℃, 1.0 × 105 Paで溶ける水素の物質量は, =9.82×10-4 mol 2.2×10-2L 22.4L/mol 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは, 9.82×10 -4 mol× 5.0×105 1.0×105 =4.91×10-3mol=4.9×10mol 第Ⅲ章 物質の状態 (2) る。 別解 透析 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では, 圧力が変わっても一定である。 (3) 混合気体の場合、気体の 溶解度は各気体の分圧に比例 する。 気体の状態方程式 PV =nRT からVを求める。 4.91×10-3mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×273K V= =2.2×10-L=22mL 別解 圧力が5倍になると,溶ける気体の物質量も5 倍になる。 しかし、この圧力下で溶ける気体の体積は, ボイ ルの法則から1/5になるので、結局、 同じ体積 22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10 Pa×1/4 = 2.5 × 10 Pa なので 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-mol× (2.5×105/1.0×105)=2.5×10-mol 5.0×105 Pa 241~244

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163がわかりません 物質の名前が多くて理解できないので図式化して教えて欲しいです

第Ⅱ章 物質の変化 よ。 (3) はじめに加えた塩酸中の塩化水素の物質量は、 200 1000 -L=8.0×10mol ルビー してい (20 大阪工 10l/Lの水酸 の体積 [L] ( ●はどのよう 1 0.1mol cde)に伴って、豆電球の明るさは . 反応 NY 中和点b と中和点dを知るために、指示薬はフェノールフタレ ンジのどちらを使用すればよいか。 それぞれ理由とともに答えよ。 (10 信州人 163. 混合物の中和■炭酸カルシウムを強熱すると、一部が二酸化炭素と酸化カルシウム に分解した。 その後、以下の実験を行い, 炭酸カルシウムの分解割合を調べた。 ところ、 固体は気体を発生しながら完全に溶解した。得られた溶液を水でうすめて正確 炭酸カルシウムの加熱後に残った固体2.06g に 0.40mol/Lの塩酸200mL を加えた 250mLの溶液を調製した。 この希釈溶液の25.0mLを0.10mol/Lの水酸化ナトリ ウム水溶液で滴定したところ、 中和には水酸化ナトリウム水溶液が 30.0mL必要であっ た。 次の各問いに答えよ。 ただし, (2) (4) については有効数字2桁とする。 (1) 炭酸カルシウムおよび酸化カルシウムと塩酸との反応を化学反応式で示せ。 Q 下線部で調製した溶液中の塩化水素の濃度は何mol/L か。 (み 固体試料 2.06g を溶解するのに消費された塩化水素は何molか。 アン バリウム 164. 二段階滴定水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶液中のそれぞれの濃度 (17 京都府立大 改 ) 度は同じ 必要な 炭酸カルシウムのうち加熱によって分解した割合 [%]を求めよ。 実験 本積 [L] 1 (L 三洋大 改 を決めるため,次の実験を行った。 下の各問いに答えよ。 水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを含む溶液を(ア)で20.0mL はかり取り コ ニカルビーカーに入れた。 0.100mol/Lの希塩酸を(イ)に入れ,フェノールフタ レインを用いて滴定したところ, 第1中和点まで16.0mLを要した。 その後, (ウ)を用いて滴定を続けると第2中和点までさらに2.8mLを要した。 (ア)~ (ウ) に適切な器具・試薬の名称を入れよ。 0.40mol/Lx 反応せずに残った塩化水素の物質量は,(2)から, 250 0.12mol/Lx. 1000 L=3.0×10-2 mol したがって、2.06gの固体との反応で消費された塩化水素の物質量は、 8.0×10-mol-3.0×10mol=5.0×10-mol (4) 2.06gの固体に含まれる炭酸カルシウム CaCO3 (モル質量100 水酸化g/mol)の物質量を x [mol] 酸化カルシウム CaO (モル質量56g/mol)の では2倍に om 指示薬 和で水溶 BaSO (2) 下線部①,②で,各指示薬の変色の完了までにおこった変化を化学反応式で示せ。 (3)この混合水溶液中の水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムの濃度はそれぞれ何 mol/L か。 有効数字2桁で答えよ。 している。 (19 信州大) HOM 93 物質量を y[mol] とすると, 100g/molxx[mol]+56g/molxy[mol]=2.06g... ②③の化学反応式の係数から, 1mol の CaCO3, 1molのCaOの いずれも2molの塩化水素 HCI と反応するので, (3) から (x+y) [mol]×2=5.0×10-mol ④ ⑤式を解くと, x=0.015mol, y=0.010mol となる。 ⑤ ①の反応式から、1molのCaCO3 の分解で1molのCaO が生じるので、 加熱によって分解した CaCO3 は CaO と同じ 0.010mol となる。したが ってはじめの CaCO3のうち分解した割合 [%] は, 0.010mol x100=40 はじめの塩化水素の物質 量から、反応せずに残っ た塩化水素の物質量を引 いて求める。 する 0.015mol+0.010mol 164. 二段階滴定・ 解答 1 ) ホールピペット (イ) ビュレット (ウ) メチルオ レンジ (2) ① NaOH+HCI Na2CO3+HCI NaCl+H2O NaHCO3+NaCl ② NaHCO3 + HCI NaCl + H2O+CO2 (3) NaOH 6.6×10mol/L Na2CO31.4×10-2mol/L 解説 (1) (ア) 一定体積の水溶液をはかり取るには, ホールピペッ トを用いる。 Cao (イ) コニカルビーカー中の混合水溶液に希塩酸を滴下する際に用いる 器具はビュレットである (ウ) 第2中和点は酸性側にあるため、変色域が酸性側にあるメチルオ レンジを用いる。 (2) (3) 混合水溶液中のNaOHのモル濃度を x [mol/L], Na2CO3の モル濃度をy [mol/L] とする。 下線部① で, フェノールフタレインを指示薬として試料水溶液を塩酸で 滴定すると、指示薬の変色までに次の2つの変化がおこる。 ●第1中和点は塩基性側 にあり、指示薬としてフ ェノールフタレインが用 いられる。 解答 (1) CaCO3+2HCI 163. 混合物の中和・・ CaO+2HCI → CaCl₂+H₂O (2)0.12mol/L (3)5.0×10-mol (4) 40% CO.HD CaCl2+H2O + CO2 解説 (1) 炭酸カルシウム CaCO を加熱すると次の反応がおこり, 二酸化炭素 CO2 の発生とともに酸化カルシウム CaOの固体が生成する。 ...1 CaCO — CaO+CO, したがって,加熱後の固体には、 未反応のCaCO と CaO が含まれ,こ れに塩酸を加えるとそれぞれ次のように反応する。 CaCO3 反応式は, まとめ ずに別々に示す。 CaCO3+2HCl → CaCl2+H2O + CO2 ・・・ ② ②下線部で調製した CaO+2HCl → CaCl2+H,O ...③ 250mLのうち、25 (2) 下線部で調製した溶液中の塩化水素 HCI の濃度を c[mol/L] とす ると,この溶液25.0mLの中和に0.10mol/L 水酸化ナトリウム水溶液 を中和滴定に使用して るので,いずれの 25.0 1000 c=0.12mol/L 30.0mL必要であったので、次式が成り立つ。 1Xc[mol/L]× L=1×0.10mol/Lx の濃度もc [mol/L]1 30.0 L 1000 る。 NaOH+HCI NaCl + H2O Na2CO3+HCI NaHCO3+NaCl ... (a) ...(b) したがって, Na2CO3 および NaOHの物質量とHCI の物質量の間に次 式が成立する。 x (mol/L) X- 20.0 1000 20.0 -L+y[mol/L] x- 1000 -L=0.100mol/Lx16.01 1000 ・・・ (ア)

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