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Chemistry Senior High

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浜松医科大学入試対策講座 演習問題 2 No. 2 (裏) 生物の細胞内では、さまざまな化合物の緩衝作用により,pHが中性付近に保たれている。リン酸二水素塩とリン酸 水素塩の組み合わせもその一例である。以下では、これらのリン酸塩の25℃における電離平衡と緩衝作用について 考えよう。リン酸は水中で次のように3段階で電離する。 HsPOH+ + H2PO4 (1) H2PO4H+ + HPO HPO H+ + PO (3) (2) Ki = 7.5×10mol/L K = 6.2×10mol/L K's = 2.1×10-13mol/L K. K, K はそれぞれ (1) (2) (3) 式の平衡定数である。 また、水のイオン積を K(=1.0×10-14mol/L2 ) とする。 はじめに, 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液の平衡について考える。 この塩は水中で完全に電離する。 生じたH2P O イオンに関しては, (2) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 .(4) H2PO4 + H2O H3PO4 + OH- この平衡において、水のモル濃度 [H2O][mol/L]は一定とみなせるため, (4) 式の平衡定数 Ka は H2PO4 HsPO4, OH-のモル濃度を用いて、 [H3PO4] [OH-1 K₁ = A [H2PO4] と表される。」との値の比較から、この水溶液はウ性を示すことがわかる。 次に, 0.10mol/LのNa2HPO 水溶液の平衡について考える。 この塩も水中で完全に電離する。 ここで生じたHP 042 イオンに関しても、 (3) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 HPO42 + H2O HPO + OH- (5)式の平衡定数は, K5 = [H2PO4][OH-] [HPO2] B と表される。面との値の比較から,この水溶液はエ性を示すことがわかる。 (5) さらに、この NaHPO4 水溶液の水素イオン濃度[H+] [mol/L] を表す式を導いてみよう。 そのために, (2) 式と(3)式 を組み合わせた次の平衡を考える。 2HPO H2PO4 + PO」-. ・(6) (6)式の平衡定数は,次式で表される。 [H2PO4][PO4] K6 = C [HPO42-J2 リン酸一水素塩の濃度が0.10mol/Lの場合, (3) (5) (6) 式のうち, (6) 式の平衡が最も大きく右方向に偏る。 また, (3) 式と (5) 式の平衡定数を比較すると,前段の考察からオ式の平衡定数の方が十分に大きいため、もう一方の 式の平衡は無視できる。 したがって, [H+] を求めるためには,オ式と(6)式の2つの平衡を考慮すればよい。 オ式と(6)式の平衡反応によって消費される HPO4 イオンの濃度を、 それぞれ [mol/L] と [mol/L] とおくと、 HPOPOの各イオンのモル濃度は次のように表される。 H2PO4 [H2PO4] = I [HPO42] = 0.10-x-y [PO-] = II ここでオ式と (6) 式の平衡定数は非常に小さいので, 0.10-x-y≒0.10 と近似できる。 よって, x, y, 平衡 定数を含む2つの関係式から,[H+] [mol/L] は, [H+] = K2Ks+ D と導かれる。 問4 問5 問6 ウオにあてはまる語句または数字を記入せよ。 I II にあてはまる数式を, x, y を用いて記せ。 A~Dにあてはまる数式を K, K, K, Kw を用いて記せ。 7 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液10mL と 0.10mol/LのNa2HPO4 水溶液10mL を混合して緩衝液を調製した。 この緩衝液に関して、次の(i), (ii)の問に答えよ。 ただし、この緩衝液については、(2)式の電離平衡のみを考慮す ればよい。 数値は有効数字2けたで答えよ。 (i) この緩衝液の水素イオン濃度 [mol/L] を求めよ。 この緩衝液に 0.10mol/Lの塩酸をpHが7.0になるまで加えた。加えた塩酸の体積 [mL] を求めよ。 また、この 値を用いて、塩酸の添加による水素イオン濃度の増加量 (AD [H+]) と塩化物イオン濃度の増加量(4[CI-I)の比 A[H+1 A[CI-] を求めよ。 計算過程も含めて、解答欄の枠内で記せ。

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Biology Senior High

問1で、『Nを含むのは塩基』とありますが、これは暗記問題でしょうか⁇

この の位置 終止コ あるかを 指定してい 0 の文章を読み DNA の複製に関する次の文章を読み, あとの問いに答えよ。 PULT 44 DNA の複製 Y DNA の複製方法には,半保存的複製のほかに、もとの2本鎖DNAがそのまま残る保 的複製や、もとの2本鎖DNAが新しいDNA 鎖と混在する分散的複製という仮説もあった が(図1), メセルソンとスタールの実験によって半保存的複製であることが証明された。 彼らは,質量が異なる窒素の同位体 (IN ''N) を含む培地を用意し、 はじめにのみ 含む培地で大腸菌を培養し, 大腸菌 DNAに含まれる窒素をIN に置換した。 ②その後 HNのみを含む培地に大腸菌を移して適当な時間培養し,複数回分裂させた。そして,その 大腸菌 DNA を塩化セシウム溶液中で遠心分離し、重い DNA (N), 中間のDNA (N+"N), 軽いDNA (UN) の割合を調べることで, DNA の複製方法を証明した。 保存的複製 分散的複製 により (a) → 内管 改) もとの鎖 新しい鎖 (b) 第Ⅰ部 (C) 図1 塩 し 問1 下線部①の実験において, 15N を含む培地で大腸菌を培養したとき,Nが取り込ま れるのは DNA 鎖のどの部分か、 図2の (a)~(c) の中から最も適当なものを選べ。また, その部分の名称を答えよ。 カー 計算 問2 下線部②の実験において, 14Nのみを含む培地で3回分裂した大腸菌 (3代目)から抽 出したDNAにおける重い DNA, 中間のDNA, 軽い DNAの比を答えなさい。 ただし, 重い DNA, 中間のDNA, 軽い DNA の順番で、 最小の整数比で答え た大腸菌の場合, 1:0:0 と表記することとする。 でのみ培養し 計算問32と同様に回分裂した大腸菌 (2代目)から抽出したDNAにおける重い DNA, 中間のDNA, 軽い DNAの比を答えなさい。 問4 DNA 複製が,分散的複製でなく半保存的複製であると最初にわかるのは何回目の分 裂の後か答えよ。 問5 この実験においてIN を含む DNA がDNA全体の1%以下になるためには,『N を 含む培地で培養した大腸菌が 14N のみを含む培地で何回以上分裂すればよいか答えよ。 470) (22 宮城大 改 23 金沢医科大改) (5)(OdH) 合 職などの 合

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Science Junior High

2と4教えて欲しいです! どちらかでもいいので早めにお願いします🙇🏻‍♀️՞ 答え2は Bミョウバン Dホウ酸 4は S分の30-10 です!

硝酸カリウム, ミョウバン,塩化ナトリウム, ホウ酸のいずれかである物質A~Dを, 30℃の水10gを入 れた4本の試験管に,それぞれ3.0gずつ入れてよく混ぜた。その結果, AとCはすべてとけたが,BとD はとけ残った。とけ残ったBとDの質量は,DがBより大きかった。図1は水の温度と100gの水にとける 物質の質量との関係を表したものである。 次の1~4の問いに答えなさい。 1. 物質Aがとけた水溶液の質量パーセント濃度はいくらか。小数 第1位を四捨五入して, 整数で書きなさい。 3 (2.) 物質Bと物質Dはそれぞれ何か。 13 +100= 300 13 3. 物質ACの水溶液が入った試験管を氷水が入ったビーカーに つけ, 水溶液の温度を下げた。 しばらくすると,Cが入った試験 管では結晶が出てきたが,Aが入った試験管では結晶が出てこな かった。 物質Cが出てきた理由を、 「溶解度」という言葉を使っ して、解答欄の書き出しの言葉に続けて書きなさい。 (4. とけ残った物質Dを30℃ですべてとかすため, 30℃の水を少な くともあと何g加えればよいかを 30℃の水10gに物質DがS 〔g〕 までとけるものとし、次のように考えた。 この考え方をも とに加える水の質量を, Sを用いて表しなさい。 水にとけるDの質量は水の質量に比例することから, 3.0 gのDがすべてとけるために必要な水の質量はSを用いて表 すことができる。 水は はじめに10g入れてあるので,この 分を引けば,加える水の質量を求めることができる。 123.0 137300 26 40 31,200 180 160 140 に120 け 100 硝酸カリウム 100gの水にとける物質の質量g 80 ミョウバン 60 塩化ナトリウム 40 (g) 20 ホウ酸 0 0 203040 80 100 水の温度 (℃) 図 1 60 80

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