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Chemistry Senior High

多量じゃないとしっかり解けないからですか❓

1wel じゃないときは KJ [Note さまざまな C 反応エンタルピー 燃焼エンタルピー enthalpy of combustionp189 特集 2 つか 反応ピーした場合は が、物質」 Imolの物質が完全に燃焼するときの 燃焼熱ともいう。 燃焼反応は発熱反応であるため, 常に AH <0と heat of combustion CHOH (液) + 2O2(気) CO2(気) +2H2O(液) →△H=-726kJ Note 化学反応式に付記するAHの単位はkJ で表す。→ 生成エンタルピー enthalpy of formation molの化合物がその成分元素の単体から、 るときのAHで, 生成熱ともいう。 NaCI (固) 同 1 beat of formation Na (固) + Cl2(気) 2 中和エンタルピー enthalpy of neutralization 酸と塩基の中和反応によって1molの H AH = -411kwo as するときのAHで、中和熱ともいう。中和反応は発熱反応である。 heat of neutralization にAH<0となる。 ② HCl aq + NaOH aq 溶解エンタルピー enthalpy of dissolution で,溶解熱ともいう。 酸と塩基の種類によらないから、 NaCl aq + H2O (液) AH = - 56.5k 1mol の物質が多量の溶媒に溶解すると heat of dissolution H₂O H2SO4 (液) H2SO4ag AH = -95kJ ③ 表1 燃焼エンタルピー 表2 生成エンタルピー ▼表 3 AH AH AH 物質(状態) 物質 (状態) 物質 (状態) 物質(状態 (kJ/mol) [kJ/mol] [kJ/mol] H2(気) 286 H2O(気) 242C2H4(気) 52 NH3(気) (固・黒鉛) 394 H2O (液) -286 C2H2(気) 227 NaOH (固 CO (気) -283 HCI (気) -92 C2H5OH (液) -277 HCI (気) CH2(気) -891 CO (気) -111C3HB (気) -105 H2SO4 ( CHOH (液) 726 CO2(気) -394 C6H12O6* (固) -1273 NaCI (固 C3H8(気) -2219 CH() -75NaCl (固) -411 NHANO 1~3の出典: 化学便覧6版) *グルコース(p.108) の値 Na NaOH aq Cl₂ 図8 塩酸と 溶媒 HCI aq H2SO4 メタノールの燃焼 △図7 塩化ナトリウムの生成 水酸化ナトリウム水溶液の中 T M

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問2の解答の群青1molを加熱するとCuOが1mol残るとあって係数が1だからそうなっていると思うのですが、混合しているから1+1で2molということにはならないんですか?

191 問1 (1) CuSÖ4 [解説] (2) Cu(OH)2 問2 0.68 CuO + 問3 ① それぞれを適量とって, 蒸留水を加えて,よくかき混ぜる。 群青はほとん ②それぞれを適量とって, 希硫酸を加える。 群青は気体を発生しながら溶けるの ど溶けないのに対して、硫酸銅(II) 五水和物は溶けて青色の水溶液になる。 に対し,硫酸銅(II)五水和物は気体を発生せずに溶ける。 問1 (1) Cu2+ + 20H → Cu(OH)2↓(青白)が起こる。 P.74 (2) 水酸化物が熱分解し, 酸化物が生じる。 P.69 (3) イオン化傾向が小さな金属の酸化物は,高温では水素に還元されて単体となる。・・ 問2 群青 1molあたり, CuCO がx [mol], Cu(OH) 2が1-x [mol] とする。 CuCO3 → CuO + CO2↑ (式量123.6) Cu(OH)2 (式量 97.6) (式量 79.6) → CuO + H2O↑ - -8359 加熱すると, CuOが1mol残る。 これがもとの質量の 10031=69% に相当するから、 123.6x+97.6(1-x) x 0.69 = 79.6 × 1 g(CuCO3) g (Cu(OH)2) よって, x = 0.68 g(CuO) 問3 CuCO と Cu(OH)2を主成分とする群青は, CuSO4 5H2Oと異なり, 水に溶けにく い。群青に希硫酸などの強酸を加えると弱酸遊離反応が起こり,CO2が発生する。 CO2 +2H+_ → CO2↑ + H2O 102 (1)- 濃度未知の硫酸銅(II) 水溶液200mLに,質量パーセント濃度 4.0%の水酸化ナトリ ウム水溶液 (密度1.04g/cm²) を加え, 青白色の沈殿を生成させた。 この青白色の沈殿 を含む水溶液を加熱してすべて黒色の沈殿とし, ろ過,洗浄,乾燥して質量を測定する (2)- と0.320gであった。 (3)この黒色沈殿を,水素気流中において500℃で加熱すると,質量 が20%減少し, 銅の単体が生成した。 問1 下線部(1),(2),(3)の反応を, 化学反応式で示せ。 問2 青色の岩絵具である群青は,銅のさびである緑青と同様に,炭酸銅(II)と水酸 化銅(II)を主成分とする。 群青を大気中において450℃まで加熱すると、下線部(2) の沈殿と同じ物質の黒色粉末が得られ,質量が31%減少する。群青を炭酸銅(I)と 水酸化銅(II)の混合物と仮定し, 群青中の炭酸銅(II)のモル分率を有効数字2桁で答 えよ。原子量はH=1.0,C=1200=16.0, Cu= 63.6 とする。 問3 群青と同様に,硫酸銅(II) 五水和物も鮮やかな青色を示す。 群青と硫酸銅(II) 五 水和物を見分けるためには,どのような化学実験を行ったらよいか。考えられる実験 方法のうち2つを,それぞれ72字以内で説明せよ。 192 銅の電解精錬 (山口大) P.150, 151 P.235

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(iii)の操作でZn2+はなぜ対応しないのでしょうか?

20 陽イオンの系統分析 (神奈川) 無 P.94 4種類の金属イオンを含む水溶液Aに,以下の(i)~ (vii) の操作を順番に行って,各 種金属イオンを分離した。 なお、水溶液 AにはMn²+が含まれていることがわかってい ○Mn2+ 以外の3種類の金属イオンは, Na+, A3+, Ca2+, Fe2+, Cu2+, Zn²+, Ag+, Ba2+, Pb2+の9種類のうちのいずれかである。 (i) 水溶液Aに塩酸を加えたが,沈殿は生じなかった。 (i) 塩酸酸性の水溶液Aに硫化水素を吹き込むと, 黒色の沈殿Bが生じた。 沈殿Bと そのろ液Cを分離した。 液Cを煮沸した後,硝酸を加えて再び加熱した。その溶液に,塩化アンモニウ ムとアンモニア水を加えて塩基性にすると,白色の沈殿Dが生じた。沈殿Dとろ液E を分離した。 (iv) 塩基性のろ液Eに硫化水素を吹き込むと,淡桃色の沈殿Fが生じた。淡桃色の沈 殿Fとろ液 Gを分離した。 (v)ろ液Gを煮沸して水溶液Hを得た。 (vi) 水溶液Hに炭酸アンモニウム水溶液を加えると, 白色の沈殿Iが生じた。 沈殿I とろ液Jを分離した。 (vi)沈殿Iに塩酸を加えて溶かし,水溶液Kを調製した。水溶液Kは炎色反応を示し, 炎は黄緑色であった。反射するや (ろ液は炎色反応を示さなかった。 以上の操作により水溶液AにはMn2+の他に、3種類の金属イオンアイ ウが含まれていることがわかった。に適当なものを次の①~⑨から選べ。ただ し、解答の順番は問わない。 ① Na+ ② A3+ ⑧ Ba2+ ⑤ Cu2+ ④ Fe2+ ③ Ca2+ ⑥ Zn2+ ⑦ Ag+ ⑨ Pb2+

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水和がしにくいということではないですか?

B 電解質の溶解のしくみ イオン結晶の溶解 イオン 結晶は静電気的な力でイオンが結 合してできた物質であり,一般に 水に溶けやすい。 たとえば,塩化 NaCl 結晶 水和したCI H2O 水和したNa* ナトリウム NaCl の結晶を水に溶 ▲図2 イオン結晶の溶解 かすと, ナトリウムイオン Na+と塩化物イオン CF に分かれる。 電解質 水溶液では、水分子が極性をもつため、イオンとの間に静電気的な引力 き イオンは水分子に囲まれて、他のイオンと離れた状態で存在する。 現象を水和といい, 水和したイオンを水和イオンという。 イオン結晶で hydration hydrated ion 硫酸バリウム BaSO」, 炭酸カルシウム CaCO3 などのようにイオン結 強さが大きい結晶は, 水和してイオンに分かれにくく、水に溶けにくい。 ま イオンは,ベンゼン CH6 やヘキサン CH14 などの無極性の溶媒分子と つきにくいため, イオン結晶はこれらの無極性分子の溶媒には溶けにく ■塩化水素の溶解 塩化水素 HCI は分子であるが, 極性が強く, 水 共有結合が切れて,次式のように電離して, 水によく溶ける。 このと CIが水分子に囲まれて水和イオンとなる。 HCl + H2O → H3O+ + CI 参考 塩化ナトリウムが水に溶解するようす。 「分子動力学」 というシミュレーションに基づき, NaCl の結晶の溶解の過程 を推測できる。 NaClを水に入れた瞬間 1.6 x 10-12 秒後 -N C 7 5.6 x 10-12 秒後 が水和しているよ 図はシミュレーションした結果を画像化したもので, イオンの水和と溶解 さが示されている。 はじめに, CI が水和し、 次に Na がわかる。 このように観測することが難しい現象などを すことで,視覚的にとらえ, 分析することができる。 シミュレーション

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