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化学 高校生

リードアルファ化学の問題です 71番の(2)と(3)の解説が何度読んでもわかりません (2)はなんで圧力によらず一定になるのかわかんないです (3)はなぜ20℃なのに22.4Lが使えるんですか 教えていただきたいです

g 45g-38g=7g。 図のグラフから, Aは水100gに対して, 20℃で 20g 溶けると読み取れる。 つまり,20gのAと100gの水で飽和水溶 液となる。 いま, 溶けているAの質量が7g であるから, 蒸発させた 水の質量をy[g] とすると, 7g: 50g-y=20g:100g y=15g A 水 A 水 80601 000gx O 71 (1) ヘンリーの法則 (2) 酸素:32mL,窒素:16mL (3) 酸素窒素 = 1:2 (4) 酸素: 窒素 =4:7 (5) 小さくなる (2) ヘンリーの法則とボイルの法則により,水に溶ける酸素と窒素の体 積(それぞれの分圧での体積)は,圧力によらず一定である。 よって, 溶けている酸素と窒素の体積は, 1.013 × 105 Paのときと変わらず, それぞれ32mLと16mLである。 2000 Lom S.I (3) 物質量 [mol] = 22400mL/mol 標準状態での体積 〔mL〕 より 20°C, 1.013×10°Pa 1.8(6) 32 で水1Lに溶ける酸素と窒素の物質量は,それぞれ mol, 22400 回 16 22400 mol。 酸素と窒素の分圧はそれぞれ1.013 × 105 × / Pa, 5 1.013 × 10 × 143 Paであるから,ヘンリーの法則より,溶解した気体 の物質量の比は, (82) 0.8=001× 80.8 1.013×10Pax 1.013× 105 Pax- 32 22400 5 mol x 1.013 × 105 Pa O2 の物質量 16 22400 20.5 HO molx 1.013 × 10 Pa N2 の物質量 1 =1:2 1 比の値を求 (4) 質量 〔g〕=モル質量[g/mol] ×物質量 [mol] であるから,溶解した 気体の質量の比は, 1つ1つの具 32g/molx 32 22400 1 5 molx x : 28g/mol× O2 の質量 16 22400 N2 の質量 Hom mol × 1/1/13 を計算せずに とよい。 1本 =4:7 (5) 一般に,気体の溶解度は,温度が低くなるほど大きくなる。 これは, 温度が上がると熱運動が激しくなり, 気体分子が溶媒分子との分子 間力を振り切って, 外へ飛び出しやすくなるからである。×0.8 the lom 030.0 110

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化学 高校生

解いてくださいお願いします

浜松医科大学入試対策講座 演習問題 2 No. 2 (裏) 生物の細胞内では、さまざまな化合物の緩衝作用により,pHが中性付近に保たれている。リン酸二水素塩とリン酸 水素塩の組み合わせもその一例である。以下では、これらのリン酸塩の25℃における電離平衡と緩衝作用について 考えよう。リン酸は水中で次のように3段階で電離する。 HsPOH+ + H2PO4 (1) H2PO4H+ + HPO HPO H+ + PO (3) (2) Ki = 7.5×10mol/L K = 6.2×10mol/L K's = 2.1×10-13mol/L K. K, K はそれぞれ (1) (2) (3) 式の平衡定数である。 また、水のイオン積を K(=1.0×10-14mol/L2 ) とする。 はじめに, 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液の平衡について考える。 この塩は水中で完全に電離する。 生じたH2P O イオンに関しては, (2) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 .(4) H2PO4 + H2O H3PO4 + OH- この平衡において、水のモル濃度 [H2O][mol/L]は一定とみなせるため, (4) 式の平衡定数 Ka は H2PO4 HsPO4, OH-のモル濃度を用いて、 [H3PO4] [OH-1 K₁ = A [H2PO4] と表される。」との値の比較から、この水溶液はウ性を示すことがわかる。 次に, 0.10mol/LのNa2HPO 水溶液の平衡について考える。 この塩も水中で完全に電離する。 ここで生じたHP 042 イオンに関しても、 (3) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 HPO42 + H2O HPO + OH- (5)式の平衡定数は, K5 = [H2PO4][OH-] [HPO2] B と表される。面との値の比較から,この水溶液はエ性を示すことがわかる。 (5) さらに、この NaHPO4 水溶液の水素イオン濃度[H+] [mol/L] を表す式を導いてみよう。 そのために, (2) 式と(3)式 を組み合わせた次の平衡を考える。 2HPO H2PO4 + PO」-. ・(6) (6)式の平衡定数は,次式で表される。 [H2PO4][PO4] K6 = C [HPO42-J2 リン酸一水素塩の濃度が0.10mol/Lの場合, (3) (5) (6) 式のうち, (6) 式の平衡が最も大きく右方向に偏る。 また, (3) 式と (5) 式の平衡定数を比較すると,前段の考察からオ式の平衡定数の方が十分に大きいため、もう一方の 式の平衡は無視できる。 したがって, [H+] を求めるためには,オ式と(6)式の2つの平衡を考慮すればよい。 オ式と(6)式の平衡反応によって消費される HPO4 イオンの濃度を、 それぞれ [mol/L] と [mol/L] とおくと、 HPOPOの各イオンのモル濃度は次のように表される。 H2PO4 [H2PO4] = I [HPO42] = 0.10-x-y [PO-] = II ここでオ式と (6) 式の平衡定数は非常に小さいので, 0.10-x-y≒0.10 と近似できる。 よって, x, y, 平衡 定数を含む2つの関係式から,[H+] [mol/L] は, [H+] = K2Ks+ D と導かれる。 問4 問5 問6 ウオにあてはまる語句または数字を記入せよ。 I II にあてはまる数式を, x, y を用いて記せ。 A~Dにあてはまる数式を K, K, K, Kw を用いて記せ。 7 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液10mL と 0.10mol/LのNa2HPO4 水溶液10mL を混合して緩衝液を調製した。 この緩衝液に関して、次の(i), (ii)の問に答えよ。 ただし、この緩衝液については、(2)式の電離平衡のみを考慮す ればよい。 数値は有効数字2けたで答えよ。 (i) この緩衝液の水素イオン濃度 [mol/L] を求めよ。 この緩衝液に 0.10mol/Lの塩酸をpHが7.0になるまで加えた。加えた塩酸の体積 [mL] を求めよ。 また、この 値を用いて、塩酸の添加による水素イオン濃度の増加量 (AD [H+]) と塩化物イオン濃度の増加量(4[CI-I)の比 A[H+1 A[CI-] を求めよ。 計算過程も含めて、解答欄の枠内で記せ。

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化学 高校生

別解の方でお願いします。200ml/10mlとは何を表してますか?問8です

窒素肥料 X の窒素含有率(質量パーセント)を調べるために、次の実験を行った。 ただし,Xに含まれる窒素成分は硝酸アンモニウム NHNO3のみであり,それ以 の成分は一連の反応に関与しないものとする。 アを吸収後の水溶液 200mL から い X5.00gをはかり取り、濃い水酸化ナトリウム水溶液を十分に加えて加熱し、発 生したアンモニアをすべて0.200mol/Lの希硫酸200mLに吸収させた。アンモニ を用いて正確に10.0mLをコニカル ビーカーにはかり取って,指示薬としてメチルレッド (変色域:pH4.2~6.2) を加え, 水溶液中に残っている未反応の硫酸を中和するために, 0.200mol/Lの水酸化ナトリ ウム水溶液を用いて中和滴定を行ったところ、終点までに5.00mLを要した。 ③の中和反応が完了したときを 知ることができる。 なお、 変色域が塩基性側にあるフェノールフタ レイン (変色域 pH8.0 ~ 9.8) を指示薬として用いた場合には,式 ③に続いて式 ④ の反応も起こってしまうため, H2SOの量を求 めることができない。 NH&NO」とNaOHの反応 (式①)によって発生したNH3の物質 量を x[mol] とする。 このNH』 と式②で反応したH2SO4 の物質 量は 12 [mol] だから,残っているH2SO4 の物質量は, 0.200mol/Lx_200 1000 L-(mol) 中和滴定で用いる指示薬 フェノールフタレイン 変色(無色)pH8.0~DH.9.3 (色) メチルレッド NH3 吸収後の水溶液 200mLからはかり取った10.0mLの水溶 液中のH2SO4 の物質量は, 10.0 mL 1000 L-(mol))x- 200 mL (0.200mol/Lx- 200 これをNaOH水溶液で中和滴定したので、H2SOは2の酸, NaOHは1の塩基だから, 中和反応の量的関係より、 2×0.200mol/Lx 2000 L-(mol))x100 mL 問7 選び、その名称を記せ。 空欄 い に適する実験器具として最も適切なものを次の図のうちから一つ ピペリ 色: 赤色) pH4.2~pH.6.2 (黄色) メチルオレンジ 変色: (赤色) pH3.1pH4.4 解法のポイント/ 中和の量的関係 =1x0.200mol/Lx 5.00 1000 酸が放出するH* の物質量 [mol] =塩基が受け取る H の物質量 [mol] (塩基が放出する OH-の物質量(mol]) x=6.00×10-mol (別解 発生したNHの物質量 x[mol] は, 実験に用いたH2SO4 全部の H+の授受に着目して次のように求めることもできる。 nの酸のc [mol/L] 溶液 [L]と、 カの塩基の[mol/L] 溶液 [L]が通 不足なく中和反応するとき nXcXv=n' Xcxu NH3 吸収後に残ったH2SO4の全量を NaOHで中和する場合, 中 和に要する NaOH水溶液の体積は, 5.00mL× 200mL 10.0ml である。 /H2SO が放出する H+ の物質量 200 2×0.200mol/Lx- -L 1000 問8 0.200mol/Lの希硫酸 200mLに吸収させたアンモニアの物質量は何molか。 四捨五入により有効数字3桁で記せ。 NH が受け取る H* の物質量 1xx [mol] NaOH が受け取る H の物質量 5.00 x 200 7.90ml 1x0.200 mol/LX- 10.0 1000 したがって、 2x0.200 mol/Lx- 200 1000 19 窒素肥料 X の窒素含有率(質量パーセント)は何%か。 四捨五入により有効数字 3桁で記せ。 ただし, 原子量はH=1.0, N=14.0, O=16.0 とする。 <-47- =1xx[mol]+1×0.200mol/Lx- x=6.00×10-2 mol 200 5.00x 10.0 L 1000 <<-94-

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