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化学 高校生

問4をどのように考えて答えを求めたら良いのかわからないです。教えて頂けると助かります。よろしくお願いします。

次の文章を読み,以下の問いに答えなさい。ただし,原子量はH=1.0,C=12.0,O=16.0 とする。 炭素と水素からなる化合物 A, B, Cは互いに構造異性体の関係にある。 ①化合物 A,B,Cそれぞれ について, 5.0 × 10-mol を完全に燃焼させたところ、発生した水の質量は 36.0 mg,二酸化炭素の質 量は88.0mgであった。 化合物AおよびBに水を付加させると,化合物Dが共通して得られた。 化合 物Cに水を付加させると化合物Eが得られた。 また,化合物Eは酸化剤と反応しなかった。 化合物 A, B,C を (注) オゾン分解すると,化合物Aからは化合物F 化合物Bからは化合物 G と H. 化合物 Cか らは化合物GとIが得られた。 化合物Fは、工業的には触媒を用いたエチレンの酸化により製造され る。一方,化合物Iは,酢酸カルシウムを乾留することによって得られる。 (注) オゾン分解とはアルケンをオゾンと反応させた後, 亜鉛で還元することにより, 二重結合が開 裂してカルボニル化合物が生成する反応である。 R、 CR" C=C 03 R. _c = 0 + O=CR' R" R R Zn R R' R, R' R", R''' は, 水素原子あるいはアルキル基 問1 下線部① に関して 化合物 A, B, C の分子式を求めなさい。 問2 化合物 A 〜I の構造式をかきなさい。 ただし, 立体異性体は考慮しなくてよい。 問3 化合物 A~I のうち, ヨードホルム反応と銀鏡反応の両方に陽性を示すすべての化合物を記号で 答えなさい。 問4 下線部②に関して、 化合物Fは下記の三つの反応を組み合わせて合成されている。 各化学反応式 について, ao にあてはまる適切な係数を答えなさい。 係数が1の場合には1とかきなさい。 ま た,化合物 F を生成するこれら三つの反応を一つの化学反応式にまとめてかきなさい。 aH2C=CH2 + 6H2O + cPdCl2→dF +e HCl + fPd 実 ドホルム gPd + hCuCl2 → iPdCl2 + jCuCl k CuCl + IHCI + mO2 → nCuCl2 + 0H2O (千葉大)

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化学 高校生

(1)k=(H➕)2の2ってH2S→←2H➕➕S2-の2H➕の2を後ろに持ってきて(H➕)2となるのですか? (2)ともに0.10mol/Lの次の文です。なんで沈殿しないと分かるのですか? 教えてください。お願いします。

入試攻略 への 必須問題】 Fe²+ と Cd²+ をそれぞれ 0.10 mol/L ずつ含む混合水溶液に、25℃, pH=1.0 の塩酸酸性条件下で硫化水素を通じて飽和させると,CdS のみ が沈殿する。 CdS のみが沈殿する理由を説明せよ。 なお, 25℃における FeS と CdSの溶解度積は,以下の値を用いよ。 Ksp = [Fe2+][S2-] = 6.3×10-18 [mol/L2] Ksp [Cd²+][S2-] = 5.0×10-28 [mol/L2] また, 25℃における硫化水素の飽和水溶液の濃度は0.10mol/L で一定 であり、次の電離平衡が成立しているものとする。 りかからこっちに H2S H+ + S2 K = 1.2×10-21 [mol2/L2] ↓なんでこうなるので 【解説 答え - ここでKは電離定数である。 [H+] は, pH=1.0 なので, [H+] = 10-1 [mol/L] です。 [H2S] = 0.1 [mol/L] として よいので, [H+][s²-] [H2S] ų K= から [S2-] が求まります。 金属イオン濃度を [M²+] とすると, [M²+] [S²-] の値が Ksp より大きい場合のみ, 沈殿が生じます。 (10-')2.[S²]=1.2×10-21 0.10 H2S- pH=1.00 -FIST #13 。 [H2S] = 0.10[mol/L] 25°C (長崎大) v=[^gA]] [H+]^[S²]=1.2×10~21 K= [H2S] である。 [HS]=0.10 [mol/L], pH=1.0 なので [H+]=10-'[mol/L]を ①式に代入すると ↓なんで沈殿しない くわかるのか よって, [S²]=1.2×10-²0 [mol/L] [Fe°*] と[Cdf**] はともに 0.10mol/L であり、 沈殿しないとすると、 [F²] [S²-], [Cd+][s²-] ともに 0.10×1.2×10-2=1.2×10-21 であり,この値は FeSの溶解度積は こえていないが, CdS の溶解度積はこえている。 そこでFeSの沈殿は生じ ないが, CdSの沈殿は生じる。

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化学 高校生

(2)の解答は有効数字2桁なのに、(3)の解答は有効数字3桁なのは何故でしょうか。

例題2 気体の溶解度 0℃,1.01 × 10°Pa (標準状態)において, 酸素は1Lの水に 44.8mL溶ける。 次の 各問いに答えよ。 気体定数 : R = 83 × 10°Pa・L/ (K・mol) 原子量:0=16 (1) 0℃, 5.05 ×105Paで, 1Lの水に溶ける酸素は何gか。 (20℃,2.02 × 10Pa で, 1Lの水に溶ける酸素の体積は、その温度と圧力のもと で何mLか。 (3)(2)を標準状態に換算した場合、 何mLになるか。 (4) 0℃で,1Lの水に 1.01 ×105Paの空気が接しているとき, 溶解している酸素は 何gか。 ただし、空気中の窒素と酸素の体積の比を4:1とする。 ポイント 気体の溶解量(物質量または質量) は, その気体の圧力に比例する。 [解説] 0℃,1.01 × 10Pa (標準状態)において, 1Lの水 に溶ける酸素O2 (分子量32) の量は, 44.8 x 10-L 22.4L/mol = 2.00x10-3 mol 質量 : 32 g/mol × 2.00 × 10-mol = 6.4 × 10-2g 物質量: (1) 気体の溶解量(質量) は,圧力に比例するので 5.05 x 105 Pa = 0.32g 1.01 x 105 Pa 6.4 × 10-2g × umika (2) 0℃,2.02 ×105Paにおいて, 1Lの水に溶ける酸素の 物質量は, 2.00×10-3mol× 気体の状態方程式PV=nRT より, nRT P V=- 2.02 x 105 Pa 1.01 × 105 Pa 6.4 x 10-2g × 解答 (1) 0.32g ¥4.00 x 10-3mol したがって, 溶解している酸素の質量は, 202 × 10 Pa≒1.3 × 10-2g 1.01 x 105 Pa 1.01 × 105 Pa 4.00 x 10-3 mol × 8.3 × 10° Pa・L/(K・mol) × 273K 2.02 x 105 Pa (2) 45mL 気体 溶媒 2.02×105 Pa 気体分子 =44.8mL≒45mL 〔別解〕 一定量の溶媒に溶けうる気体の体積は、測定した温度・圧力のもとでは一定である。 したがって,どのような圧力のもとでも、体積は44.8mL≒45mLとなる。 (3) 標準状態に換算するには,温度が一定であることより, ボイルの法則 PiVi = P2V2を用いる。 V=89.6mL 2.02 x 105 Pa X 44.8mL = 1.01 X 105 Pax V (4) 空気中の酸素の分圧は,体積の比が窒素 酸素=4:1であることから, 1.01 x 10 Pax. = 2.02 ×10^Pa 気体 (3)89.6mL (4) 1.3× 10-2g 3章 溶媒 TR 混合気体での各気体の溶解量は, その気体の分圧で考える。 3章 溶液の性質 25

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