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化学 高校生

黄色の部分の理由が分かりません。

【化学 必答問題】 3 次のIIIの各問いに答えよ。(配点 25 ) 1 次の文章を読み、後の各問いに答えよ。 ケイ素Siは周期表の14族に属する非金属元素で、地球の地殻中では酸素に次いで多く 存在する元素である。 ケイ素の単体はコンピュータのIC (集積回路) や太陽電池の材料な どに用いられ、その需要は近年急速に高まっている。 天然では二酸化ケイ素SiO の形で 単体のケイ素は二酸化ケイ素を電気炉中でコークス 石英などの鉱物中に存在するので、 (a) Cにより還元して得る。 (bi 二酸化ケイ素は酸性酸化物であり、炭酸ナトリウムとともに加熱するとケイ酸ナトリ ウム Na SiO が得られる。 これを水に溶かして加熱すると, 水ガラスとよばれる粘性の 高い液体が得られる。 水ガラスに塩酸を加えると白色ゲル状のケイ酸が得られ,これを水 洗乾燥させ、さらに一部脱水を進めると ア に利用されるシリカゲルが得られる。 また、二酸化ケイ素は非常に安定な共有結合の結晶であるが、 ①式に示すようにフッ化 水素酸にはヘキサフルオロケイ酸H2SiFf を生じて溶解する。 SiO2 + 6HF H2SiF+2H2O HSFの塩の多くは水溶性であるが、 BaSiF, Na2SiF, K2SFなどは水に難溶である。 たとえば、 ②式に示すように H&SiFの水溶液に KNO」 を加えると, 白色の K2SiFの沈 殿が生じる。 HSiF+ 2KNO:K&SiF+ 2HNO これらの反応を利用することで、 試料中の SiO 』 の定量が可能である。 -24-

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化学 高校生

Aなぜcから陽イオンは bに行かないんですか❓

9/18× 第2問 次の問いに答えよ。 配 20) 1 図のように、イオン交換 C室に仕 イオン交換 られた がある。 0.20mol/Lの塩化ナトリウム NC 500 mLずつ入れ、AとC室にAの電極がC室の となるようにを行った。 イオン交換 直流電 イオン交換 AR B室 C 図 電気分解に用いた 電気分解終了後 NaClの濃度の大小関係としても適 の水溶液における 水溶液の体積は,いずれも変化しないものとする。 当なものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし、電気分解の前で各室の 7 ①A-B>C ④A>B-C A-C>B ⑤BA-C ⑥ CA-B ③BC>A トリウムイオン Na+と塩化物イオン CIの移動の様子を, 回路 を流れる電子 e2molあたりで整理すると、 次の図のようにな る。 直流電源 2e 20 陰イオン交換膜 イオン交換 Cl₂ 2 CI CI¯¯ 2 H₂O 2 CI 2 OH Na 2 Na* B AVE (室) C 室 (陰極室) A室 C室の水溶液について, 回路を流れる電子e2molあ たりで Na と CI の物質量の変化をまとめると,次のようにな る。 Na+ A 室 変化なし B 室 C室 2mol 減少 2mol 増加 CI¯ 変化なし 2mol 減少 変化なし A室では Na+の量, CI の量ともに変化しないので,A室の水 溶液における NaCl の濃度は変化せず, 0.20mol/Lのままである。 B室では Na+の量 CI の量ともに減少するので, B室の水溶 液における NaCl の濃度は減少し, 0.20mol/1より小さくなる。 C室では Na* の量は増加するが, CIの量は変化しないので, C室の水溶液における NaCl の濃度は変化せず, 0.20mol/Lのま まである。 なお, C室では,陰極の反応により水酸化物イオン OH が生成するので, NaOH が得られる。 以上より、電気分解終了後の各室の水溶液における NaCl の濃 生成 の

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化学 高校生

(4)が分かりません

(2) 通電時間は何 (3) Aの陽極から発生する気体の 138, 〈陽イオン交換膜法〉 〔17 佐賀大改) 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100×10-2 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。 鉄電極 気体 室 A 気陰イオン 陽イオン 体 交換膜 交換膜 + A 塩化ナトリウム 気体 気体 飽和水溶液 水 m4分 鉄電極 B 室 A室 黒鉛電極 A室 黒鉛電極 室室室 室 室 薄い塩化ナトリウム 水酸化ナトリウム 水溶液 Mack 陽イオン交換膜 水溶液 NaOH 図 1 1100×10-2 塩化ナトリウム水溶液 molル 図2facl -2 400,10mmマル (1) 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。 (2) 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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化学 高校生

答えがないので教えて欲しいです。

(鉛を電極とした塩化ナトリウム NaCl水溶液の電気分解に関する次の問い(1~ 4)に答えなさい。ただし、ファラデー定数は9.65 × 10C/mol とし、温度は25℃で一定とする。 C 正 電池 負極 塩化ナトリウム水溶液 C 問1 陰極では水素 Hz が発生し,陽極では塩素 Cl2 が発生した。 陰極および陽極で起きている反 応をe を含むイオン反応式で書きなさい。 問2 2.50Aの電流で12分52秒電気分解した。 発生した水素 H2 は標準状態で何mLか。 有効 数字3桁で答えなさい。 ただし, 発生した水素 H2 は水に溶解しないものとする。 問3 この電気分解およびこれを利用した水酸化ナトリウムの製造に関する以下の記述 (a~e) のうち, 誤っているものの組み合わせはどれか。 a 電子は (ア)の矢印の向きに流れる。 b 陰極では酸化反応が起こる。 c 陰極付近の水溶液中では, Na+と OH-の濃度が大きくなる。 d 水酸化ナトリウムの工業的製造では、両極間を陽イオン交換膜で仕切って行う。 e 外部電源の負極につないだ電極を陽極という。 ① a, b (2) a, c (3) a, d 4 a, e ⑤ b, c 6 b, d ⑦b, e 8 c, d 9 c, e d, e 問4 塩素 Cl2 が水に溶けた溶液を塩素水と呼び, その一部は水と反応して塩化水素 HCI と物質 Aが生じる。 この化学反応式を書き, 物質 Aの名称を漢字またはひらがなで答えなさい。

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