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Chemistry Senior High

窒素原子の物質量がでて、なぜ重合体中では2倍なんですか?また、なぜmx=2.0×10^-3になるのですか??

例題120 合成ゴム >>> 468 アクリロニトリルと1,3-ブタジエンを共重合させたアクリロニトリル-ブタジエ ンゴム(NBR) 0.430g を燃焼すると、標準状態 (0℃ 1.0 × 105 Pa) で 22.4mLの窒 素ガスが発生した。 共重合したアクリロニトリルと1,3-ブタジエンの物質量比と して最も適当なものを1つ選べ。なお, NBR に含まれる窒素原子は,燃焼によりす べて窒素ガスになるものとする。 原子量 H=1.00 C=12.0, N=14.0 mCH2=CH +nCH2=CH-CH=CH2 fCH2-CH][CH2-CH=CH-CH27 I CN アクリロニトリル 1,3-ブタジエン アクリロニトリル-ブタジエンゴム (NBR) (a) 1:1 (b) 1:2 (c) 1:3 (d) 2:1 (e) 2:3 (f) 3:1 Key Point センサー N原子の個数 -CH2-CH (CN) - の個数 に等しい。 ●重合体の物質量 〔mol] × 重合度=単量体の物質量 [mol] 単量体重合体の物質量と重合度との関係をおさえる。 ― 解法 [CH2-CH] [CH2-CH=CH-CH21 CH₂-CHCH₂ CH-CH₂ CNml (式量 53m) x= CH₂-CH-CH₂- 0.430 53m+54n -MS-0 ラガチ整理すると, (c) (式量 54m) 発生した N2 の物質量は, -=1.00×10-3mol よって,重合体中に含まれていた N原子は 2.00×10-3mol。 また, 生成した重合体の物質量をx [mol] とすると, N原子の → 物質量は mx 〔mol] で表されるので, [mol] 2.00×10-3 mx [mol]=2.00×10-3mol m 質量とモル質量を用いて重合体の物質量を表すと, 0.430g なので, (53m+54n) g/mol 22.4×10-3L 22.4L/mol 1 100 JE 26 200×10-3 m m 0.108 1 n 0.3243 x= 共重合体の分子量 =53m+54n [mol〕 [mol] よって,m:n=1:3 31

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Chemistry Senior High

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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320の(4)解説で「この陰イオン交換樹脂とイオン交換されなかった硫酸イオン(SO4)2- の物質量は、生成したBaSO4の物質量0.0035molと等しい」とあるのですが、 イオン交換されなかった硫酸イオンとBaSO4の物質量が等しいのは分かるのですが、陰イオン交換樹脂と... Read More

化により100-76=24[g] の質量 一方、スル が増加したのは,次式のように, ベンゼン環1個あ たり, 分子量が80増加したことが原因である。 スルホン化 H 24 80 よって, 結合したスルホ基の物質量は, =0.30 [mol] 0 (xx 5):(0. 10 1000 - SOH 502=16×3+32 ... スルホン化の割合 : -X100=42[%]) (2)2R-SOH+CaCl2(XR-SO3) 2Ca+2 HCI これより, Ca²+:H+=1:2(モル比)で交換が起こ 【0.10 × =48+32=80 0.30 0.713 るから, CaClaqの濃度をx [mol/L] とすると 40 1000 ...x=0.20 [mol/L] (3) (2) のイオン交換反応は可逆反応であるから、 比較的濃い塩酸を陽イオン交換樹脂に十分に流す と, (2) の平衡は左に移動して,もとの樹脂が再生 される (イオン交換樹脂の再生)。 この後、塩酸が流 出しなくなるまで十分に純水で洗うのを忘れないこ と。 PV の一音 付加 基(−C 縮合 とい 水酸化ナトリウム =1:2 0.10muel 40m² で中和するので Homoelと体利 分 (4) この陰イオン交換樹脂とイオン交換されなかっ た硫酸イオン SO²の物質量は, 生成したBaSO4 の 物質量 0.0035molと等しい。 HMOK ECH₂ PV い高 の○ がで と、 の 与さ 引っ Na2Soat Bace2→2Nace + Ba 4+

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この問題の(5)の問題の解き方が分かりません、、 解説お願いします

(3)この実験で発生した気体の質量は何gか。 3.右の図のような装置で、A~Eの5人は、 銅粉と酸素を反応させる実験を行った。こ れについて、 次の問いに答えなさい。 [実験1] それぞれ決められた質量の 銅粉をはかりとってステンレス皿に広げ、 全体が黒色 になるまで十分に加熱した。 [実験2〕 冷えたら、 ステンレス皿の中の物質の質量をはかった 後、さらに十分に加熱し、 物質の質量が変化しなくな るまで、何度も同じ操作をくり返した。 表は、A~Eの5人が行った実験の結果である。 加熱前の銅粉の質量 [g] 加熱後の物質の質量 [g] A 0.40 0.52 B 0.80 0.97 C 1.20 1.49 D 1.60 2.04 ―銅粉 E 2.00 2.48 (1) [実験1] で、 下線部のように、 銅粉をステンレス皿に広げてとった理由を簡単に 説明しなさい。 (2) この実験の化学変化を化学反応式で表しなさい。 (3) 実験の結果から、 銅粉と結びつく酸素の質量比を、もっとも簡単な整数で表しなさ い。 ぶ 37 (4) Cが実験の途中で物質の質量をはかったところ、 1.40gであった。 このとき、 酸素 と反応していない銅粉の質量は何gか。 (5) 新たにFが、質量がわからない銅粉を同じように十分に加熱したところ、 4.5gの物 質ができた。 F が用意した銅粉は何gであったか。 3:2=x=4.5

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