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化学 高校生

132の問題です。 問の4の解き方が理解できません。 水素イオンは完全に反応するということですか?

82 A 第 132問 緩衝液のpH 水に強酸や強塩基を少量加えるだけで,pHは大きく変化する。例えば,25℃の純粋な 水のpHは 7.0 であるが,1.0Lの水に 1.0mol/Lの塩酸 1.0mL を加えるとpHは3.0と なる。また,1.0L の水に 1.0mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液10mLを加えるとpHは (ア)となる。 一方,弱酸とその塩の混合水溶液,あるいは弱塩基とその塩の混合水溶液は,その中に 酸または塩基が少量混入しても,pHの値がほぼ一定に保たれる作用 (緩衝作用)がある。 そのような水溶液を緩衝液とよび、一定に保ちたいpHの値に応じて (1) さまざまな緩衝液 を用いることができるが,ここでは酢酸と酢酸ナトリウムからなる緩衝液のはたらきにつ いて考えてみる。 加水分 トリウム 04000 HỌ 平定数を なすことができる 物です。 =(a)... ② 右辺の分 のイオンK を用 酢酸は水溶液中で,式 (1) の電離平衡にあり,その電離定数Kは式 (2) で表される。酢 酸は弱酸であり,K は 2.0 × 10 - 5 mol/Lと小さい。 CH3COOH CH3COO+H+ [CH3COO-] [H+] Ka= [CH3COOH] (!!) ......(1) 10 …………… (2) 式 (1) の電離平衡および式 (2) は酢酸水溶液に酢酸ナトリウムを加えた混合水溶液でも 成り立つ。 濃度 0.20mol/Lの酢酸水溶液100mLと, 0.10mol/Lの酢酸ナトリウム水 溶液100mLを混合した水溶液を作った。 この混合水溶液中では,酢酸ナトリウムはほぼ 完全に電離し,酢酸はほとんど電離していないと考えてよい。 この混合水溶液に酸を加え ると式 (3) の反応が進み, 加えた酸が酢酸イオンによって消費される。 逆に, 塩基を加え ると式(4) の反応が進み, 加えた塩基が酢酸によって消費される。 CH3COO + H+ CH3COOH CH3COOH + OH→ CH3COO + H2O ....... (3) .......(4) 加えた酸および塩基の量に比べて,溶液中にあらかじめ存在する酢酸イオンおよび酢酸 [CH3COO¯] [CH3COOH] の量が十分多い場合には として機能する。 4=(b) .. 1. Cmol/Lの酢酸ナ して平衡に達したと 0001は(c)mc ml/Lと近似できる。 うに表すことができる。 Ky=(d)... とりは共にKを表 [OH] なので、 一の変化、つまりpHの変化が小さくなるので緩衝液 れいて次のように表す 神の空(a) 20.070mol/L L). K.-10 まで求めよ。 * 問1 (ア)にあてはまる値を小数第1位まで示せ。 ただし,水酸化ナトリウム水溶液 を加えたときの溶液の体積変化は無視してよい。 問2 下線部(i) について,次の(a)~(d)に示す2成分を1:1の物質量の比で含む混合 水溶液のうち,緩衝液に分類できるものはどれか、全て選んで記号で答えよ。 (a) NH4CI/HCI (b) NazHPO4/NaH2PO4 (d) KCI/KOH (c)NaHCO3/H2CO3 問3 下線部 (ii) の水溶液のpHを小数第1位まで求めよ。 ただし, log2 = 0.48 とする。 = 0.30, log3

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化学 高校生

化学基礎の問題です ウ のところの×2と×5 はどこからきたものですか?

化学基礎 第2問 次の文章を読み,後の問い (問1~4)に答えよ。(配点 20) 河川や湖の水の汚れは,おもに家庭や工場からの排水に含まれる有機物が原因と なっている。汚染の程度を表す指標の一つに, COD (化学的酸素要求量) がある。 CODは水1L中に含まれる有機物を酸化するために消費された酸化剤の量を,酸素 O2 の質量 (mg) に換算した値で表される。 したがって, 水中に有機物が多く含まれて いれば COD の値が大きくなり,水質汚染が進んでいることになる。 ある河川水の COD (mg/L) を, 次の実験によって測定した。 実験Ⅰ 河川の試料水 100mLに希硫酸を加えて酸性にしたのち, 5.0×10mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液10mL を加え, 加熱して試料水中の有機物を完全 に酸化した。 反応後の水溶液はうすい赤紫色をしており、未反応の過マンガン酸カ リウムが水溶液中に残っていることがわかった。 実験Ⅱ 実験Iの水溶液に, 1.5×10mol/Lのシュウ酸ナトリウム水溶液を10mL 加えた。 反応後の溶液は赤紫色が消えて無色となった。 実験Ⅱ 実験Ⅱ の水溶液に未反応のシュウ酸ナトリウムが残っていたので, 実験Iと 同じ濃度の過マンガン酸カリウム水溶液を アを用いて滴下したところ、滴下 量が 4.0mL になったとき, 過マンガン酸カリウムの赤紫色が イ のでこれを 反応の終点とした。 過マンガン酸カリウム KMnO4, シュウ酸ナトリウム Na2C204 の変化は,次の電子 eを用いた反応式 (1) (2) でそれぞれ表される。 Max 5 MnO4 + 8H + + 5e¯ → Mn² + + 4H2O C 137 + (1) C2O22CO2 + 2e ar (2) また、酸素 O2が酸化剤としてはたらくときの変化は,次の電子 e を用いた反応 式 (3) で表される。 2O2 + 4H + +4e_ → 2H₂O (Tom) 10 (3) C

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