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Chemistry Senior High

この問題のウとエで、CO₃とHCO₃とCaの大小関係は示されていますが、これらの濃度と、H、OHの濃度の大小関係は証明されてないのに、なぜそうかけるのですか?

°262.〈二酸化炭素水溶液の電離平衡と鍾乳洞〉 思考 鍾乳洞は,炭酸カルシウム CaCO3を主成分とする石灰岩が二酸化炭素CO2 を含む地 しょうにゅうどう どうくつ 下水に溶かされて洞窟になったものであり, その過程は次の反応で説明できる。 ア +2 イ CaCO3 (固) + CO2 + H2O~ このことを確認するために, 透明の反応容器内で生石灰 CaO 5.6×102g を純水 1.0L (1) ase に溶解し, この溶液に不活性ガス (貴ガス) とCO2 の混合ガスを吹き込んで、 沈殿の生 成と溶解の様子を観察した。 その結果, 混合ガスを吹き込むと溶液が白濁するが, CO2 の分圧(Pco.) が一定の値以上になると白濁した溶液が再び透明になることを確認した。 沈殿の完全溶解に必要なPco2 の値は,次のようにして推定することができる。 CO2 は水に溶けると H2CO3 となるが, この H2CO3 の濃度は Pco, に比例し, その比例定数は 3.2×10-7 mol/(L・Pa) であることが知られている。 また, 溶液中では次の反応が起こる こともわかっている。 H2CO3 ← HCO3 CaCO3(固) Ca2+ + CO32- K4=4.0×10-(mol/L2) ここで, K2, Ks はそれぞれ反応 ②,③の平衡定数, K4はCaCO3 の飽和溶液における陰 陽両イオンのモル濃度の積(K〟= [Ca²+][CO3^-]) であり,一定の温度でそれぞれ一定の 値を示す。これらのことを考慮すると,まず, H2CO3, HCO3", CO3の濃度は Pco. と [H+] を用いてそれぞれ次のように表される。 [H2CO3]=3.2×10-7 × Pco (mol/L) H+ + HCO3- H+ + CO32- [HCO3-]=[A × PCO₂ (23/ [H+] (mol/L) [HA]] 303 Nom K2=5.0×10-7 (mol/L) K3=5.0×10-" (mol/L) Pcoz [CO3^-]=B x 10 (mol/L) [H+]2 (2) (3 6 次に,これらの反応が中性付近の水溶液中で起こっているものとすれば,この水溶液中 に存在するおもな陰イオンはウであり, また陽イオンはエであるから,それぞ れの電荷を考慮すると次の関係式が近似的に成立する。 10 (8) [オ]]=2[カ] mayo 一方、上の実験において CaCO3 が完全に溶解するときは Ki= [Ca²+][CO3^-] の関係 にもとづいて次の式が得られる。 [CO3²] ≤ C (mol/L) OH したがって, これらの式から Pco の値を求めると, PcoD (Pa) となる。 なお、

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Chemistry Senior High

問3の問題、3枚目の写真の回答で(4)式によるH+の減少は無視できるとありますが、なぜ[HCO3-]<<[CO3-]だとこの事が言えるのでしょうか。 教えて下さい🙇‍♀️

【演習問題 】 4-2 炭酸の電離平衡 次の文章を読み, 各問に答えよ。 必要があれば次の値を用いよ。 なお, 問 1, 問3は小数 第1位まで, 問2は有効数字2桁で答えよ. √2=1.41,√3=1.73,√5= 2.24 log10 2 0.30, logio 30.48, log107 = 0.85 二酸化炭素(CO2) は水に容易に溶解し, その一部が水と可逆的に反応して炭酸(H2CO3) と なる。この反応の平衡定数K を次のように定義する。 [H2CO3] [CO2] ただし, [CO2] は水に溶解している二酸化炭素分子のモル濃度 [mol/L] であり、接してい る二酸化炭素の圧力に比例する。 炭酸はその一部が電離して水素イオンと炭酸水素イオン 炭酸水素イオンはさらにその一部が電離して炭酸イオンとなる。 1 となる。 25℃において, 1.0 atm の二酸化炭素と平衡にある水1.0Lには 3.0×10molの二酸化 炭素分子が溶解している。 平衡定数K。 は 3.0×10-3, 下線部①の反応の平衡定数KI は 2.0 ×10mol/L, 下線部 ② の反応の平衡定数K2 は 5.0×10- -11 mol/Lであるものとし、水のイ オン積をKw=1.0×10-14 (mol/L)2 とする。 Ko= 生体は血液のpH を中性付近に保つために二酸化炭素を利用している。肺における二酸化 炭素の分圧は約 5.0×10 atm である。 X 問1 25℃において、 水を 1.0 atm の大気中に長時間放置したとき、 pHはいくらになるか。 ただし, 大気中には体積パーセントで 4.0×10% の二酸化炭素が含まれ, 二酸化炭素 以外の酸性物質は含まれないものとする。 問 225℃において, うすい水酸化ナトリウム水溶液を分圧 5.0×10 atm に保たれた二 酸化炭素と十分な時間接触させたところ pH7.0 になった。 このpH7.0 の溶液の炭酸 水素イオンおよび炭酸イオンのモル濃度をそれぞれ求めよ。 問3 健康な人の血液のpHは中性付近に保たれているが, 一時的に酸性化することがある。 問2のpH7.0 の溶液に塩酸を加えて [Cl-] が最終濃度 2.0×10 - mol/L になるように 加えた。塩酸を加えたことによる体積の増加は無視できるとする。その後再び, 25℃ において、分圧 5.0×10-2 atm に保たれた二酸化炭素と十分な時間接触させた。この溶 液のpHを求めよ。

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Mathematics Senior High

命題 練習の(1)の問題の証明ってこれでもいいですか?(3枚目   

の形の 命題の対偶は 解答 「a, bがともに3の倍数でないならば, abは3の倍数でない」 である。 a,bがともに3の倍数でないとき、3で割ったときの余りはそ れぞれ1または2であるから, k, lを整数とすると a=3k+1 または a=3k+2 と表せる。 b=3l+1 または b=3l+2 [1] a=3k+1, b=3l+1 のとき ab=(3k+1)(3+1)=3 (3kl+k+1)+1 3kl+k+1は整数であるから, abは3の倍数でない。 [2] a=3k+1, b=3l+2のとき ab=(3k+1)(31+2)=3 (3kl+2k+1)+2 3kl+2k+1は整数であるから αbは3の倍数でない。 [3] α=3k+2, b=3l+1のとき ab=(3k+2)(3l+1)=3(3kl+k+21)+2ことに不 3kl+k+2lは整数であるから, abは3の倍数でない。 [4] α=3k+2, b=3l+2 のとき ab=(3k+2)(3l+2)=3(3kl+2k+2l+1)+13 3kl+2k +21+1は整数であるから abは3の倍数でない。 [1]~[4] により, 対偶は真である。 したがって,もとの命題も真である。 164 ...... 2 I α またはbは3の 倍数である」 の否定 は、「αは3の倍数 でないかつbは3の 倍数でない」 である。 α=3k±1,b=3/±1 とおいて進めること もできる。 3× (整数)+1の形 の数は、3で割った 余りが1の数で 3 の倍数ではない。 間接証明法を使う見極め方 検討 間接証明法 (対偶を利用した証明, 背理法) が有効かどうかは、 命題の結論から見極める とよい。 特に, 結論が次のような場合は, 間接証明法を検討するとよい。 ① ● または■」 「少なくとも1つは●」....・・ 「かつ」 などの条件から出発できる ② 「●でない」, 「■」 「●である」 などの、 肯定的な条件から出発できる。 (90) 習 対偶を考えることにより、 次の命題を証明せよ。 ただし, a, b, cは整数とする。 50 (1) a²+b2+cが偶数ならば, a,b,cのうち少なくとも1つは偶数である。 128 ~21 221

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Chemistry Senior High

この問題でなぜ過酸化水素水を7.0ml加えたとき、ニクロム酸カリウムが過不足なく反応したと言えるですか?なぜ7.0なのかということです。お願いします

と、酸 問5 硫酸酸性の二クロム酸カリウム水溶液と過酸化水素水を反応させると, 素が発生する。 この変化における二クロム酸イオンと過酸化水素のはたらき は、次の式 (1), (2) によって表される。 Cr2Oプー + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O H2O2 O2 +2H+ + 2e 一定の温度・圧力において、 ある濃度の硫酸酸性の二クロム酸カリウム水 溶液10mL と, 0.10mol/Lの過酸化水素水を反応させた。このとき反応さ せた過酸化水素水の体積と,式(1), (2) の反応により発生した酸素の体積の関 係を表1に示す。 ard Ⓒ 01.0① (表1 加えた過酸化水素水の体積と発生した酸素の体積 加えた過酸化水素水の体積[mL] 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 発生した酸素の体積[mL] GOOD H 4.9 9.9 14.7 17.3 17.3 17.3 (HO .....(1) ・・・・・・(2) この二クロム酸カリウム水溶液のモル濃度は何mol/L か。 最も適当な数 値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, 式 (1), (2) 以外の反応は起こ らないものとする。 必要があれば次ページの方眼紙を使うこと。 5 |mol/L ① 2.3 × 10-2 ④ 5.2 × 10-2 ② 2.8 × 10-2 ⑤ 6.9 × 10-2 ③ 4.6 × 10-2

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