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化学 高校生

問6でオレンジの線の反応式①の電離平衡が無視できる理由はなんですか?

次の文章を読み,下の各間いに答えよ。必要があれば、logio2 = 0.30 用いよ。 II 化学反応には、 (ウ) 瞬時に進む速い反応から,長い時間かかって進む遅い反応までさま ざまなものがある。 恋い反心の一つである中和反応を用いた実験として中和滴定がある。中和滴定で用いる 指示楽は、水溶液の pHによって色が変化する。この現象は, 指示薬の多くが弱酸か弱塩 基であり、水溶液中で電離平衡の状態にあるために起こる。2価の弱酸であるフェノール フタレインをHeA と表すと、水溶液中で次のように電離する。 HaA3ぼ01にTなうから。 スレでる HeA(無色) H) + HA(無色) ………の HA(無色) H* + A°-(赤色) フェノールフタレインを指示薬として、 塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を滴下する中和 滴定を行った。 このとき, 反応が進むにつれて b ため, HeA の濃度は非常に小 さくなり,変色域付近の pHでは, ①式の電離平衡は無視できる。このことから, 変色域 付近の pH での電離平衡の電離定数K。は③式で表される。 K。= [HA] フェノールフタレインは, [HA] が[A°]の10倍になったときに変色がはじまり, [A]が[HA-]の10倍になると濃い赤色になる。この間がフェノールフタレインの変色 (エ) 域である。このように, フェノールフタレインには特定の変色域があるため, 中和滴定の 指示薬として広く用いられている。 問4 文章中の下線部(ウ) について, 最も遅い反応であるものを,次の1~4のうちから 一つ選び,番号で答えよ。 1 硝酸銀水溶液に塩酸を加えると, 塩化銀が沈殿する。 2 水を電気分解すると, 水素と酸素が発生する。 ろくしょう 3 銅が湿った空気中で反応すると, 緑青を生じる。 4 塩酸にマグネシウムを入れると, 水素を発生しながら溶ける。 問5 文章中の空欄 に当てはまる記述を, 「水素イオン」という語を用いて 15 b 字以内で答えよ。 9:濃度がきす少 問6 文章中の下線部(エ)について いて。K= 4.0 × 10 "mol/Lのときのフェノールフタレ インの変色域を求めよ。 ただし, pHの値は小さい方から記し, それぞれ小数第1位 まで答えよ。 ca 38 901010 Koxl0-11 I~060 [HA-2 froyco9 10CA] 2-0.60 S°DA

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化学 高校生

47-(2)の問題なのですが、解説の青い矢印の部分の式のいじり方がわかりません。(r+の消去の仕方)どなたかご説明よろしくお願いします。

単位格子一 22 3化学結合と結舗 23 *45, (分子結晶) 炭素の新たな同素体として1985年にフラ 3化学結合と結晶 ーレン Con が発見された。 Coは図1に示すような炭素原子60個 からなる球状分子である。この分子は室温 において図2に示すような面心立方格子の 分子結晶をつくる。 図2で黒丸は Coの中心位置を示す。単 図2 図1 ララーレンCeo分子 C分子結晶の単位等 A B C 図A~Cはそれぞれ立方体の単位格子で、oおよび●は原子の位置を表しており,最 近接の原子間は太線で結んである。 図AのOに陰イオン, ●に陽イオンを当てはめると,閃亜鉛鉱型構造のイオン結晶と せん は,同じく陽イオンと陰イオンの比が1:1の構造で, それぞれ塩化ナトリウム型構造、 ると考える。閃亜鉛鉱型構造において, 八分割した小さな立方体の1つに注目すると, フラーレン Coo分子結晶の密度[g/cm°] を有効数字2桁で求めよ。 より小さい陽イオン (小立方体の中心)とより大きな陰イオン(小立方体の頂点)が接し 同2において、位置Bと同等なすべての隙間に原子が1個ずつ収容されたとする。ているとき,陰イオン, 陽ィオンそれぞれの半径r, r* と, 単位格子の長さaには, 単位格子あたりに何個の原子が収容されるか。 (11 名古屋大 | アa=r-+rt ① が成り立つことがわかり, また, より大きな陰イオンも隣り合うものどうしで接してい るときには, |イa=2r …② も成り立つ。これらの式より, °46.(六方最密構造) 単体のマグネシウムの結晶は, 図に示す六方最密構造をとる。 ここで単位格子の辺の長さは,それぞれ a=0.32nm, Jc=0.52nm (1 nm=1×10-°m)である。Mg=24, V2 =1.4, 3 =1.7 陰イオンどうしが接し,陽イオンと陰イオンも接して 90° いるときのイオン半径比-を求めることができる。イオン結晶は,イオンどうしが静 電気力により引き合うことで安定化しているので, ンと陰イオンが接触しないと不安定になる。また,より多くの相手イオンに接している 方が安定となる。 (1) |アイ]に適切な数値等を入れて, ①式および②式を完成させよ。平方根や分数 になる場合はそのままの形でよい。 陰イオンどうしが接触し,陽イオ X単位格子に含まれるマグネシウム原子の数を記せ。 (2) マグネシウム原子の半径は何 nm か。 とー 120° マグネシウム原子を球と考え,結晶の全体積に対する原子 が白める割合を充填率という。円周率元とa.cを用いて、六方最密構造の充填 (2) 下線部a)のイオン半径比 (%)を表す式を書くとア]× 60° r* を求めよ。 aT r -×100 [%] と表される。 |ア]を有理化したうえで答えよ。 (3) 塩化ナトリウム型構造(図B)と塩化セシウム型構造 (図C)について,下線部(a)の 条件でのイオン半径比-を求めよ。 ロ定数を6.0×10%/mol として計算せよ。 (4) 陽イオンと陰イオンの比が1:1となる構造は,図A~Cに示した3つの構造のいず れかであり,下線部b)によりイオン結晶の構造が決まるとする。塩化ナトリウム型構 [15 法政大 M.<イオン結晶の限界半径比)思考 造が安定となるイオン半径比 の範囲を求めよ。 [12 岐阜大)

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化学 高校生

反応速度の問題について質問です。 添付画像の2枚目において、 赤丸を囲ってる箇所の求め方がわかりません。  単位を見るに「分」で割れば求められそうなので、 色々やってみましたが無理でした。教えてほしいです!

92〈加水分解の反応速度〉 希塩酸を触媒として、温度一定に保ちながら酢酸メチルの加水分解を行った。 CH3COOCH』+ H:O - 反応開始後,30分ごとに反応液の1.0mLをピペットで取り出し,それを0.020 mol/L 水酸化ナトリウム水溶液で滴定し,下表のような結果を得た。次の問間いに答えよ。 CH:COOH+CH.OH 反応時間(分) 0 30 60 完了時 90 滴定量(mL) 5.00 9.35 12,95 15.95 30.00 酢酸メチルの濃度をC, ある時間41の間の濃度の変化量を4Cとすると,その反応 速度かは次の(A)式で表される。○M&tit AC = kC At 30Jom OR0 -OM こ () (A) (kは速度定数) OM tこ () 0= (1)t=0,30, 60, 90分における酢酸メチルの濃度はそれぞれ何mol/Lか。ただし 反応完了時には酢酸メチルは完全に加水分解されているものとする。 ホ予以 (2) 上表の隣り合う反応時間のデータを用いて,(i)0~30分,(i)30分~60分,(60 分~90分における酢酸メチルの平均濃度(mol/L)と平均分解速度[mol/L·分]をそれ ぞれ計算し,(A)式を用いて,3っの速度定数(ko~30, ks0~60, Keo~ 90)を求め,これ らを平均して速度定数&(/分)を計算せよ。 (3) 反応開始時の酢酸メチルの濃度を Coとすると,1分後の酢酸メチルの濃度Cは (B)式で表される。 ーは

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