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Chemistry Senior High

問4についてなのですが式が何を表しているのか分からないです。どのように考えられているのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

3問 原子量: H=1.0 C=12 次の文を読み, 問 1~7に答えよ。 必要のある場合には次の数値を用いよ。 S=32 Na=23 Ca=40 水は通すが、溶質は通さない半透膜を用いた。 図のA側には 0.001mol/L グル 【実験 Ⅰ】 コース水溶液をB側には純水を等量ずつ入れた。 最初, 液面の高さは等しかったが、 そのまま放置したところ(a)の液面は下がり (Bb)の液面は上がり、最 終的な液面の高さの差はんになった。 N=14 0=16 Cl=35.5 気体定数R=8.3×10° Pa・L/(K・mol) アボガドロ定数: 6.02×1028/mol 1atm=1.0×10 Pa=1.0×10N/m2, 重力加速度g=9.8m/s', 1N=1kg×1m/g2 外液に比べて非常に高ければ, 細胞は破裂するであろう。 一般に, 溶液と溶媒が半透膜で隔離 体内の細胞外液と細胞内液の浸透圧は等しく保たれている。 もし、細胞内液の浸透圧が細胞 されていれば, 溶媒は平衡状態に達するまで溶液側に流入する。 0.9% 食塩水は生理食塩水と 呼ばれ, 血液と浸透圧が等しく注射液として用いられる。 生理食塩水以外に0.31mol/Lグル コース水溶液なども注射液として用いられる。 図のように左右の内径が等しいU字管に半透膜を固定し, 浸透圧について調べてみた。 用 いた塩類は水溶液中では完全に電離しているものとみなしてよい。 また, 水の蒸発は無視でき るものとする。 実験は25℃で行った。 B 【実験Ⅱ】 実験と同じ半透膜を用いて, A側には 0.0005mol/L NaCl水溶液をBに 0.001mol/L グルコース水溶液を等量ずつ入れてそのまま放置したところ,(両側の 液面の高さに差は生じなかった。 【実験Ⅱ】 タンパク質のような分子量の大きい粒子は通さず,グルコースなどの小さい粒子は 通す半透膜に交換した。 A側に 0.002mol/L グルコース水溶液を入れた。また,B側 には 0.002mol/L グルコース水溶液と 0.002mol/L タンパク質水溶液の等量混合液 を入れてA側と液面の高さが等しくなるようにした。 しばらくそのまま放置すると, 最終的な液面の高さの差は 側の液面は上がり (c)側の液面は下がり(d 【実験Ⅰ】と同じんになった。 か 問1 空欄 ad を埋めるものとして, 正しい組み合わせを ① ~ ④の中から一つ選べ。 a b C d 10-002-midi ① A B A B ② B A A B ③ A B B A P:CRT 3 ④ =0.001×83×100×29日 A B B A 問2 下線部(イ)の溶液の浸透圧を求めよ。 有効数字3桁で示せ。 問3 実験で, 液面が移動しないようにするにはどうしたらよいか。 問2の結果を用いて 説明せよ。 0.002 半透膜 図 浸透圧の実験 D' 問4 グルコース水溶液の密度を1.0g/cm として, h1 を求めよ。 有効数字2桁で示せ。 た し,液面の移動による濃度変化は無視せよ。 問5 下線部(ロ)の理由を説明せよ。 問6 0.9 % 食塩水の浸透圧を Paの単位で求めよ。 有効数字2桁で示せ。 問7 下線部(ハ)の状態では, グルコースの濃度はどのようになったと考えられるか。 説 Nac 1000Lすると、 194 PV=RT P GR 298 0.3×83×10×298 1876 1000x 5815m/LXR hu Q.3xxm 1100'x P:Phg 0.3×83×10×298=noxx+ 9.8 -6-

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Chemistry Senior High

問3と問4の解き方を教えて欲しいです🙇‍♀️

解答はすべて別紙の解答用紙に記入しなさい 〔I〕 以下の文を読み、間に答えよ.なお,原子量はH1.0, 12.0 16.0, Na 23.0 C135.5 とし, 気体定数はR = 8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする. 水は生命活動に欠かせないきわめて重要な物質である. 水分子は2つの水素原子が1つの酸素原子 と 安定に存在する水素の 結合により結びついた折れ線形の構造をとり極性を持つ、 は'H2Hの2種類であり、それぞれH, Dとも表記する. 一方, 酸素の安定なイ は160 170 180 の3種類である. これらの安定なイを考慮すると, 水分子は理論上, ウ 種類存在することになる. D2O は H2Oと比べて, 融点が高い, 密度が大きい 電離度 が小さいなど多くの性質が異なる。 (b) 水は常温常圧で液体として存在する. 水分子は互いにエ 結合しており、 そのため水は分 子量から予想される沸点よりはるかに高い沸点を示す. このエ結合は沸点の他にも、水が示 す様々な特異的性質の原因となっている.例えば,固体状態の水である氷では1個の水分子のまわり にオ 個の水分子がエ 結合によって引きつけられ、すき間の多い正四面体構造をとるよ うに配列する。そのため、他のほとんどの物質と違って、 水は固体の方が液体より密度がカ "Nacl Hel CH5OH (c) - 水は塩化ナトリウムや塩化水素などのおよびエタノールやグルコースなどの親水基を 持った非キ をよく溶かす. また, エタノールや酢酸などの液体とは任意の割合で混ざり合 う. 希薄な水溶液の性質には、溶質の種類に関係なく溶質の濃度のみで決まるものがある. このよう な性質を東一的性質という。東一的性質を持つ現象の例として(d) 蒸気圧降下,凝固点降下,浸透圧 などがよく知られている. 水は資源としても非常に重要である. 地球上にはおよそ14億km の水があるといわれているが その大部分は海水であり, 淡水は 2.5%程度しか存在しない. それに加えて,地球温暖化などによる 気候変動や人口増加の影響により、水不足に直面する地域が増えている. 砂漠地帯や雨水が溜まりに くい島国ではとくにその問題は深刻で、 海水淡水化が盛んに行われている. 海水の淡水化技術には 蒸発法や 逆浸透法があり、 飲料水に適した安全な水を得ることができる。 (c. 問1. 空欄 キに適切な語句または数字を記せ。 ただし、 カ には 「大きい」 または 「小さい」 のいずれかを入れよ. 問2. 下線部 (a) について,次の①~⑤から極性分子をすべて選び, 番号で答えよ. ① 一酸化窒素 NO ② 塩素 Cl2 ③ 二酸化炭素 CO2 ① アンモニア NH3 ⑤ メタン CH cl-d. 07170 問3. 下線部(b) について, 25℃における D2Oの電離度はH2Oの電離度の何倍か. 有効数字2桁 で求めよ。ただし、この温度でのH2Oのイオン積を1.0×10mol/L2 密度を1.0g/cm² D20のイオン積を 1.6 x 10-15 mol/L2 密度を1.1g/cm とする.また, H2O D20 のモル 質量をそれぞれ18.0g/mol. 20.0g/mol とする. 4. 4. 下線部(c)について,水H2Oとエタノール C2H5OH の混合溶液を考える. 以下の問に答えよ. (1) 純粋な水の蒸気圧をp. 純粋なエタノールの蒸気圧をP. 混合溶液中の水およびエタ ノールのモル分率をそれぞれXw, xg とする.ここで, 水の物質量をnw エタノール の物質量をng とすると, xw=- nw NE xB= である. 水どうし、エタノー nw+ne nw+ ne ルどうし, 水とエタノールの間に働く分子間力がすべて同じであると仮定した場合(こ れを理想溶液という) ラウールの法則によると混合溶液中の水およびエタノールの蒸 気圧 Pw, DE はそれぞれのモル分率に比例し, Dw=xwDN, DE=XEDE と表される.い ま,ある温度で pw = 3.2 × 10 Pa.pe = 7.9 x 103 Pa とするとき 理想的な混合溶 液の蒸気圧(p = Dw+PE) XE の関係を表すグラフとして最も適切なものを次の ①~⑥から選び、番号で答えよ. -化(A)2- -化(A)3

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(4)についてなのですが、真ん中の三層のNaとClがなぜ写真のような動きをするのかが分かりません。教えて欲しいです!

■ 138. 〈陽イオン交換膜法〉 実験1,2に関する問いに答えよ。数値は有効数字3桁で答えよ。F=9.65×10*C/mol 〔実験1〕 図1は、陽イオンだけを選択的に透過させる陽イオン交換膜で仕切られた, 電気分解の装置図である。 この装置のA室に塩化ナトリウム飽和水溶液を,B室に は濃度が1.00×10-2 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を入れ, 電気分解を行った。 〔実験2〕 図2は、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に配置して小室が仕切ら れた,電気分解の装置図である。 仕切られたA〜Eの各小室に 1.00mol/Lの塩化 ナトリウム水溶液を入れ,一定時間電気分解を行った。 (A 鉄電極 気体 A室 BH C D E 室室室室室 HHA 塩化ナトリウム 気体 気体 気 陰イオン 体交換膜 陽イオン 気 交換膜 飽和水溶液 水 鉄電極 B室 A室 黒鉛電極 黒鉛電極 薄い塩化ナトリウム 水溶液 陽イオン交換膜 図 1 水酸化ナトリウム 水溶液 塩化ナトリウム水溶液 図2 図1の両極で起きている化学反応を,電子e を含むイオン反応式で書け。 実験1において,ある時間 2.00Aの電流を流して電気分解したところ, 0℃, 1.013×10 Paで 0.224L の気体がB室から発生した。 このとき、 通電した時間は何秒 間であったか。 ただし, 発生した気体は水溶液に溶けないものとする。 (3)実験1において, 電気分解をしながら毎分一定体積の水をB室に供給すると同時に, B室から同体積の溶液を取り出すと, 連続的に水酸化ナトリウム水溶液を得ることが できる。このようにして、毎分100mLの水をB室に供給し、濃度が1.00×10mol/L の水酸化ナトリウム水溶液を毎分100mLずつ得るために必要な電流は何Aか。 ただ ・し、電気分解で反応もしくは生成する水の量は無視できるものとする。 4 実験2の電気分解の前後で, B室, C室, D室の塩化ナトリウム水溶液の濃度を測 定したとき, それぞれの小室の濃度はどのように変化したか。 「増加, 減少、変化しな 「い」 のいずれかで答えよ。 [15 中央大 〕

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この問題の(1)のオについてなのですが、pHが変わらないのは、3枚目の写真の177の(2)と違い電離度が変化するからであってますか?

絶文 125.ル液とpH> -5 3 電離定数は 1.81×10mol/L, 水のイオン積Kw は 1.0×10 -14(mol/L)とす る。-10g10Kb=4.74 として計算せよ。 10g102=0.30, 10g103=0.48 (1) 濃度 0.20mol/Lの酢酸水溶液100mL と, 0.10mol/L 水酸化ナト ウム水溶液 mol/L 100mLを混合し、水溶液Aを作った。 水溶液A中には [CH3COOH] が [ Cisco mol/L存在する。 従ってこの水溶液の水素イオン濃度[H]は ■mol/L となり,pHはエである。 溶液Aを純水で 水溶液 A を純水で 10 倍に薄めたときpHは 水 XX となる。 ・次に,水溶液A 100mLに1.0mol/L塩酸を1.0mL 加えると [CH3COOH] が カ「mol/L, [CH.COO-]が mol/Lとなり,水素イオン濃度 [H'] [ mol/L, pHはケとなる。 純水 100mL に 1.0mol/L塩酸を1.0mL加えると,この水溶液のpHは コとなる。 このように, 水溶液Aに塩酸を加えたときのほうがpHの変化は小さい。 [ア ~ウカク の数値を有効数字2桁で,またエオケおよび コ の数値を小数第1位まで求めよ。 〔14 札幌医大〕 (2) (1)の水溶液Aに少量の酸あるいは塩基を加えてもpHはあまり変化しない。 この理 をイオン反応式などを用いて説明せよ。 〔16 静岡大 改〕 (3)/はじめに, 1.10mol/Lのアンモニア水を 20.0mL とり,蒸留水で希釈して100mL とした。この希アンモニア水中の水酸化物イオン濃度は約 Amol/L である。こ の希アンモニア水を20.0mLとり, これに 0.100mol/Lの塩酸 22.0mLを加えたと ころ, pH約B の緩衝溶液が得られた。 AとBに当てはまる数値を次の選択肢から選べ。 A:(ア) 2.0×10 (イ) 4.0×10 -6 B:(ア) 4.3 (イ) 4.7 (ウ) 9.3 (エ) 9.7 (オ)10.0 (ウ) 3.0×10-4 (エ) 2.0×10-3 (オ) 4.0×10 ~ 〔早稲田大]

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