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Chemistry Senior High

(3)の(b)がわからないです

|[2004 岡山大] 酢酸の水溶液中での電離平衡は,以下のように表される。塩酸などの強酸が,水溶液 中でほぼ全て電離するのに対し,弱酸である酢酸は,わずかしか電離しないことが知ら れている。 27 CH,COOH さ CH3COO- + H+ 濃度 0.200 mol/Lの酢酸水溶液200 mLに, ビュレットを用いて0.200 mol/L 水酸化 ナトリウム水溶液を滴下して中和滴定を行うとき,以下の (1)~(5) に答えよ。 なお,酢酸の電離定数 K。は25 ℃において K。=D1.80×10-S mol/Lとし, 温度は常 に25℃であるものとずる。また, 必要であれば, log2=0.301, log 33 0.477, V10 = 3.16 を使うこと。また,計算結果については,有効数字3桁で答えよ。 (1) 水酸化ナトリウム水溶液を加える前の0.200 mol/L 酢酸水溶液の電離度αと pHを 求めよ。なお,このとき, 電離度αは1よりも十分に小さいものとする。 電離度 [H pi ) pH (2) 水酸化ナトリウム水溶液を 100 mL 滴下したとき, 酢酸の電離度aと溶液の pH を 電離度 求めよ。 一 pH (3) 中和点に到達すると,ほとんどすべての酢酸が電離するが,ここで生じた酢酸イオ ンの一部が水と反応して, 以下のような平衡が成り立っている。 (2ニ CH,COO + H:0 → CH3CO0H + OH- よ この反応の平衡定数を K。とすると, K,は以下のように定義される。 [OH-]CH,COOH K,= [CH,COO-] (a) K,をK。及び Kw(水のイオン積)を用いて表せ。 (b) 中和点における pHを求めよ。ただし, Kw=1.00×10-14 (mol/L)°とし, 中和 点における酢酸の電離度は非常に大きく, 酢酸イオン濃度は酢酸濃度よりも十分に 大きいものとする。 pH (4) この中和滴定中,水酸化ナトリウム水溶液を 100 mL程度加えた溶液は,特徴的な pH変化を示す。そのような溶液を何とよぶか。 (5) 今回のような中和滴定を行う場合, 中和点を決定するために用いるのに, 最も適当 と思われる指示薬を以下の(ア)~(エ)より選び, 記号で記せ。 (ア)メチルオレンジ (ウ) フェノールフタレイン (イ)ブロムチモールブルー (エ) メチルレッド o0 O3y てA

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(2)と(3)の解説をお願いします!

にチ形感系要求量(COD)は河川や湖などの水質汚染評価の基準であり,試料1L 中の有機物を過マンガン酸カリウ のような強力な酸化剤によって一定条件下で酸化しその際, 消費された酸化剤の量を, それに相当する酸素の香 量 (mg/L)に換算したものである。 プ回,ある地点で矢作川を流れる水の COD を逆適定を用いて分析するために, 以下の操作を行なった。 操作 河川水の試料 20.0㎡Lをフラスコにとり、水80.0㎡Lと 6.0mol/L の硫流酸水溶液 10.0mL を加え,硝酸銀水溶液を 6 数満加えて振り混ぜた。このとき硝酸銀水溶液を加えたのは,作成した試料水溶液中の塩化物イオンを塩化 競として沈殿させて, 過マンガン酸カリウムと反応しうる塩化物イオンを完全に除去するためである。 操作I 5.0×10-'mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液 KMnO410.0mL を操作Iで作成したフラスコに加え, 30分間か 熱した。加熱後,試料水溶液の赤紫色が消えていないことを確認した。 操作I @1.25×10-?mol/L のシュウ酸ナトリウム水溶液 Na,C,O410.0mL を加え,振り混ぜた。このとき,ニ酸化炭 の発生が観察され,水溶液の赤紫色が消えた。 操作IV 操作Iで作成した溶液の温度を約 60°℃とし、 5.0×10-3mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液を再度加え, ずかに赤紫色がつくまで滴定したところ1.1mL必要であった。 (1) 下線部の, (②の硫酸酸性での過マンガン酸イオン MnO4ーとシュウ酸イオン CaO4-のイオン反応式をそれぞれ に示した。これらのイオン反応式から反応全体における化学反応式を表せ。 SO4 の MnO4- + 8H*+ 5e- → Mn* + 4H,0 2) CO2- → 2CO2+ 2e (2) この試料水溶液中の有機物と反応した過マンガン酸カリウムの物質量を求めよ。 (3) 表に図a~d の各地点で観測された COD値が示されている。5.0×10-3mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液1 が,酸素の量0.20mg に相当するならば, 採取した水は図 a~dのどの地点であると考えられるか。 Mno418H'+5e C2 O4° 2C02+ 20- 2Mm04 +16H+ → 2Mmな8Hz0 5C204(DCO2ti Mnt +4H20 x2 x5 OSO4 , No.2 2Mn04 +50204十16H→2Mパ48H20 +10C02+ 50×10-3 x2 Mn04 +8H'+5e~→Mn44Hz0 x5 Cz04°→ 2C0zt2e- 10 [0 X (000 0.005 100 2MmD4.+16H"+0€ -つ2Mn4SHe0 5C204つ10C0) +10K 10. T00 T000:0205 Ta 10万0 M15c204'バH→ 2Mw" +&Hootl0C02 1 KS04 ↑ se43 16 3504 0.5×Tot k Na2

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例第34の(1)や(3)のように答えが0.0500や0.0800と5や8の後に0が続くのは何故ですか??有効数字がよく理解できていないので教えて頂きたいです🙏

»| 141 ~144148 例題34 中和滴定 シュウ酸二水和物 (COOH)2·2H20 6.30gを溶かした水溶液をつくり, ラスコ中で純水を加え,1.00Lに希釈して水溶液Aとした。また, 水酸化ナトリ ム NAOH 約 0.8gを純水約200mLに溶かし,これを水溶液Bとした。。ホールド ペットでコニカルビーカーに水溶液Aを10.0㎡L取り,フェノールフタレイン溶済 を1滴加えた後。 でに要した水溶液Bは 12.5mLであった。 (1) 水溶液Aの濃度は何 mol/Lか。 (2) 実験前に器具1~③を洗うのに適した液体を, 次の(a)~(c)から1つずつ選べ。 (a) 水溶液A 、メスフ ビュレットを使い水溶液Bで滴定すると,指示薬が変色するま 分子量(COOH)22H20=126 (b) 水溶液B (c) 純水 (3) 水溶液Bの濃度は何 mol/L か。 Key Point 中和点では,(酸の H" の物質量) %3 (塩基の OHこの物質量) 6.30g 126g/mol AU =0.0500 mol/L ○センサー ●中和点での量的関係 acV=be V 解法(1) 1.00 L a:酸の価数 :酸のモル濃度[mol/L] V:酸の体積 (L] 6:塩基の価数 e:塩基のモル濃度 [mol/L) V:塩基の体積 [L] (2) 0 メスフラスコは,後から純水を加えて調製する。 2, 3 ホールピペットとビュレットは, 溶液の濃度を変 させないように,使用する液で2,3回洗浄(共洗い)す (3) 求める濃度をc[mol/L] とすると, C 10.0 »2×0.0500 mol/L× 1000 12.5 L=1×c [mol/L]× 1000 解答(1)0.0500 mol/L (5.00×10-2 mol/L) L (2)1(c) (2(a) (3(b)(3)0.0800 mol/T (& n0v1nー2

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「二酸化硫黄を通じ、完全に反応させた」とあるのに、 そのあと、「未反応のヨウ素を」と続くのはどういったことでしょうか?その後の問題の解き方も詳しく解説をお願いしたいです🥺

(2) 過マンガン酸カリウムと過酸化水素がちょうど反応するとき,物質量の比を求めよ。 標準例題41SO。 の定量 標準→170 0.20mol/L のヨウ素溶液 25mlLに,二酸化硫黄 SO。を通じ,完全に反応させた。未 反応のヨウ素を,デンプンを指示薬として 0.050mol/L のチオ硫酸ナトリウム水溶液で 滴定したところ, 20mL を加えたときに溶液の色が変化した。始めに吸収させた二酸化 硫黄の物質量を求めよ。 チオ硫酸ナトリウムとヨウ素は次のように反応する。 Jm0S 08 効のoUS0 I2+ 2NaS.O。 →2NaI+ Na,S.O。 ●エクセル 酸化剤が奪ったe"の物質量 =D 還元剤が与えたe"の物質量 考え方 解答 ヨウ素 I。と二酸化硫黄 SO2の反応では, I2が酸化剤、 SO。が還元剤としてはたらく。 Ie+ 2e → 2I SO。+ 2H.O よって,Ie lmol が e" 2mol を奪っている。 また,SO21mol がe"2mol を与える。 さらに,チオ硫酸ナトリウム Na,S.O。 はヨウ素Iを還 I2 が酸化剤, SO2 が 還元剤としてはたらく。 チオ硫酸ナトリウムも I。を還元している。 > SO,+ 4H* +2e 元している。 - S,O+ 2e 2S.0 よって, S:O。1mol がe"1mol を与えている。 求める SO。の物質量をx[mol] とすると I2の奪ったeの物質量 = SO2 が与えたe"の物質量 2- + S,O。-が与えたe"の物質量より 25 |×2=D2x+[0.050× 1000 20 ×1 1000 0.20 × よって,x=4.5×10°mol 4.5×10-3 mol

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