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Chemistry Senior High

【1】青い→の所からよってまで計算の過程を教えてください。 【2】C/CO=0,50/2,0ではないのですか? また、なぜ2,0×1/2をしているのですか?

入試攻略への必須問題 ある化合物の分解を考える。初濃度 Co〔mol/L〕の化合物において、時 間』〔min〕後における濃度C[mol/L] は, C=Cpe="(kは反応速度定数) で表される関係式にしたがった。ここで (無理数) である。 は正の定数 なお、分解反応中、温度は一定とする。 (1) 化合物の初濃度が1.0mol/Lのとき、1分後に 0.50mol/L に減少し たとする。初濃度が 2.0mol/L の場合、1分後の濃度 〔mol/L] を数値 で求め. 有効数字2桁で記せ。 (2) 化合物の濃度が 初濃度Cの半分になるのに必要な時間 〔min〕 を数 式で記せ。解答の数式には,必要に応じて Co. k を含んでよい。ただし、 log2=0.69 とする (岡山大) 解説 Game", c=1/12 となるとき、丁とすると、 11/27=e²kT 両辺の自然対数をとると. -020 1027 0.69 (2) の解答 k k Tは一定であり,これが半減期です。 20.50 1 Co 1.0 2 ます。 となりますね。 なところいっきになるの? 2.0×12=1.0 [mol/L] (1の解答 (1) 1.0mol/L Co=2.0 [mol/L] の場合も T=1 [min] で一定ですから, 1分後には PSD z magy (2) 0.69 k まいた C=C₂e² L となるのが,t=1 [min] なので, T=1 [min] とわかり 男の海とかとい 物になったときの、 final ・ニー exe Co=2x 低 Ca Yr

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問題の下線部a,bで、「4.0mL過マンガン酸カリウムを滴下して、溶液が赤紫色になった」=「過酸化水素がすべて反応した」とならないのに、下線部cでは同じ様に溶液が赤紫色になって、過酸化水素がすべて反応しているのはなぜですか?

114 第3編 物質の変化 1 2 MnO, MnO. MnO, +4H- → MnO MnO2H.O → MnO) +2H,O 4 MnO, + 4H' + 3e → MnO +2HO 中性条件では、中のは非常に少ないので、 小式をHOが反応した形に改める必要がある。 両辺に 40H を加えて整理すると、 MnO + 2H.O +3e (5) MnO +40H 過酸化水素H.O. 還元剤として働くと。 酸素 O H₂O₂ → O2 +2H++20 ······(6) (5) 2+⑥)×3より、 e を消去すると、 2MnO, +3H₂O₂ 2MnO +30+ 2OH + 2H2O ( 両辺に2Kを加えて整理すると 2KMnO, + 3H₂O₂ 2MnO2 +302 + 2KOH+2H2O b. この反応は過酸化水素の分解反応であり, MnO2 はこの反応の触媒として働く。 2H2O→2H²O+O・・・8 (2) ②式より、 中性条件では、 MnO4 H2O2 =2:3(物質量比) で反応するから, MnO と反応した H2O2 の物質量 をx(mol] とおく。 2.0×10-³X -4.0 1000, ∴x=1.20×10-*[mol] (3) 酸性条件で, KMnO が酸化剤として働くとマ ンガン (II)イオン Mn²+ に変化し、 無色の溶液とな る。その半反応式は、 x=2:3 MnO +8H+ +50 → Mn²+4H2O・・・・ ⑨ H2O2 → O2+2H+ +2e...... ⑥ ⑨ x2+⑥×5 より, e を消去すると. 2MnO +5H2O2+6H+→ (2.0×10× 9.6 ⑩0 式より、 酸性条件では、 MnO4 H2O2=25(物質量比) で反応するから, MnOと反応した H2O2 の物質量 をy [mol] とおく。 2Mn²+ +50+8H2O•••••• ⑩0 1000, -) :y=2: E y=4.80×10 *[mol] (4) ⑦ 式の反応で発生したO2 の物質量は, 反応 したH2O2 の物質量と同じ 1.20×10mol MnO4′ と反応しなかった H2O2 の物質量は, 4.80×10 -1.20×10=3.60×10[mol] ⑧式の反応で発生したO2の物質量は, ⑦式で反 応しなかった H2O2 の物質量の1.80×10mol 発生したOの全物質量は 120×10 + 1,80×10-300×10mol (5) (3) より 希釈した過酸化水素水中で 10molの溶質が溶液 10.0mL中に含まれる。 そのモル濃度は、 -4.80×10 「mol/L 市販のオキシドール中の過酸化水素の濃度は、 木で20倍に希釈して実験したことを考すると 4.80×10×20-0.96 [mol/L」 オキシドール1L (1000cmについて考える。 H2O)のモル質量は.34g/mol 溶液の質量 1000×1.02-1020[g] 溶質の質量 0.96×34-32.64[g] 4.80×10'[mol] 1.0×10 (L ) (7) 32.64 (溶室 (溶液) 1020 ×100-3.2% 166 (1) [Fe']: [Fe'] = 5:12 (2)3) 解説 (1) 混合物中の FeSOHOをxmil Fe2 (SO) H2O をy [mol] とおく。 実験Ⅰより, 酸化剤のKMnO は、 酸化剤である。 Fe' とは反応せず 還元剤である Fe”“のみと酸化 還元反応を行う。 MnO +8H'+5e → Mn²+ +4H.O Fe2+ →Fe²+ +e- 実験Ⅰの酸化還元滴定の終点では次の関係が成り 立つ。 (酸化剤の受け取った電子の物質量) ひ = (還元剤の放出した電子eの物質量) . 10.0 50.0 1000 100 (溶液A100mLのうち.10.0mLを使っ 2.00×10-X ×5=xx x=5.00×10 [mol] 実験ⅡⅠより, 十分量の硝酸(酸化剤)を加えたこと で水溶液中の Fe²+ はすべて Fe - に酸化される。 溶液A100mLから生じる Fe*の総物質量は、Fai- が酸化されて生じる 5.00×10mol と Fe (SOHO ymol から生じる2y molの和に等しい。 Fe" に NaOH水溶液を加えて塩基性にすると、 酸化水酸化鉄(II) FeO (OH) を生じ,さらに加熱す ると脱水して、酸化鉄(III) Fe2O を生成する。 +30H -H₂O Fe3+ FeO (OH) Fe:0₁ 各物質の係数比より, Fe1mol から Fe2O(式量 160) が 1mol 生成する。 溶液A 100mLあたりで考えると, Feの物質量 に関して次式が成り立つ。 165 オキシドールの酸化還元滴定> ★★ 市販のオキシドール中の過酸化水素の濃度を調べるために,以下の実験を行った。 答の数値は有効数字2桁で答えよ。 (原子量: H=1.0.0 = 16 ) 市販のオキシドール10.0mLを純水で希釈して正確に200mLとした。 この試料水溶液10.0mLを2.0×10mol/L 過マンガン酸カリウムを用いて滴定し たところ, 溶液中に褐色の沈殿が生成し, 4.0mL滴下したところでKMnO」の赤紫色 がわずかに残る状態となった。 しかし, b KMnO 水溶液の滴下をやめても、 気体の発 生がしばらく続いた。 この試料水溶液10.0mLに希硫酸を加えて酸性にしてから2.0×10mol/L KMnO4 水溶液を用いて滴定したところ, 溶液中に褐色の沈殿が生成することなく, 9.6mL滴 下したところで KMnO の赤紫色がわずかに残る状態となった。 (1) 下線部alonで起こった反応を、化学反応式で示せ。 (2) 下線部a, KMnO」 と反応した過酸化水素の物質量は何molか。 (3) 下線部cで, KMnO〟 と反応した過酸化水素の物質量は何molか。 下線部a, bで発生した気体の物質量は,あわせて何mol か。 (5) この実験で用いたオキシドール中の過酸化水素のモル濃度と質量パーセント濃度 はそれぞれいくらか。 ただし, オキシドールの密度を1.02g/cm²とする。 (近畿大改) (5 =400+ 5.00 > ► 167 (2) Cus 251 352 べる特 存在し の物 (2) O t Cu の物 は1 (i は1 I L₂+ (2) 解 F ( C (1 (L (1 (2

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Chemistry Senior High

丸で囲った所なぜ、このようになるのですか? ②式/①式よりとなぜなるのですか? ③式/②式はしなくてもよいのか? 詳しく教えてください。

入試攻略 への 必須問題 ■反応速度式は実験によって求めなければならないもので, 反応式から 直接導くことはできない。 次式の反応の速度式を求めるために、ある温度 反応物の濃度を変えて反応速度を調べたところ、 下の表の結果が得ら れた。 NO (g) + H2(g) 実験番号 [NO] [mol/L] 1 2 3 0.020 0.040 0.060 1 表のデータを用いて,この反応速度式v=k [NO][H2] のxとy の値を求めよ。 2 この反応の速度定数を単位とともに有効数字2桁で求めよ。 3 下線部①の理由を60字以内で述べよ。 問1 vk [NO][H2] と (実験番号1) のデータより 0.0050=k(0.020)*(0.050) …..① (実験番号2) のデータより, ②式 Dit p.0200-k(0.040)*(0.050) 2 より、 ③式 Ort 生成物 [Hz] [mol/L] 0.050 0.050 0.030 0.0200 0.040x 0.0050 20.020 -\4=2* なので x=2 (実験番号3) のデータより 0.0270 (0.060)*(0.030)" とx=2より, 10.0270 (0.0050)-(0.00) X 10.030 0.050, 〔mol/(L's)〕 0.0050 0.0200 0.0270 0.6= (22) なので.y=1 -=250 (札幌医科大) (実験番号1) のデータを代入する ((実験番号2) (実験番号3) を代入してもよい) 0.0050 k= [NO][H] "0.020°×0.050

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