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化学 高校生

ΔH2だけ求まりません! どういう式になりますか?

実験 6 ヘスの法則 [実験操作 NaOH (固) の水への溶解, NaOH (固) と塩酸の中和反応, NaOH ag と塩 酸の中和反応より、ヘスの法則がなりたつことを調べる。 ① NaOH (固)の溶解エンタルピー AZ (kJ/mol)の測定 ①NaOH (固) 温度計/ ② NaOHaq 50mL 純水 100mLを断熱容器に入れ,この断 熱容器に固体の NaOH 4.0g程度を加え ③ NaOH (固) かくはん て 撹拌しながら20秒ごとに溶液の温 [T] [℃] を測定する。 ここで生じた NaOH水溶液の濃度を1.0mol/L とする。 20秒ごとに 温度を測定 断熱容器 ② NaOH aq と塩酸の中和エンタルピー △ / 〔kJ/mol)の測定 ① H2O 100mL ② HClaq 50 mL ③ HClaq 100 mL -撹拌子 ースターラー 1.0mol/Lの塩酸 50mL を断熱容器に入れ、 この断熱容器に操作で得られた 1.0mol/LのNaOH aq 50mL を塩酸とほぼ同じ温度になるまで冷やしてから加 える。 断熱容器内の溶液を撹拌しながら20秒ごとに溶液の温度 T2 [℃] を測定す る。 ③ NaOH (固) と塩酸の中和エンタルピー AH 〔kJ/mol) の測定 1.0mol/Lの塩酸100mL を断熱容器に入れ、 この断熱容器に固体のNaOH 4.0 g程度を入れて, 撹拌しながら20秒ごとに溶液の温度 T3 [℃] を測定する。 [実験結果例 ▼表 操作 ①~③の各溶液における時間と水溶液の温度 時間(秒) 0 20 40 60 T][C] 24.8 27.0 29.8 32.6 80 33.9 100 120 T,[C] 25.3 31.2 31.1 31.0 31.0 140 160 34.2 34.5 34.4 34.3 31.0 30.9 30.8 30.8 180 34.1 30.7 T3[°C] 25.4 32.0 38.0 44.1 47.0 47.0 46.9 46.6 46.3 46.0 Thinking Point 1. 実験結果より,縦軸を温度 [℃],横軸を時間〔秒] として,反応時間と温度 の関係をグラフで記せ。 2. 各実験での上昇した温度 AT [℃] をグラフより求めよ (p.93)。 3. NaOH (固) の物質量を0.10mol, NaOH aq の濃度を1.0mol/L, HCl aq の 濃度を1.0mol/L, 純水 HCl aq NaOH aq の密度および操作後の水溶液 の比熱を1.0g/mL, 4.2J/(g.℃)として, AH ~ AH3 [kJ/mol] を求めよ。 4.AH~ AH3 [kJ/mol]より, どのようなことがなりたつといえるか。 探究 1 《考察》固体のNaOHの質量を正確に測定しても, NaOHの正確な物質量 は求められないのはなぜか。 探究 2 《考察》溶液の上昇した温度 ATをグラフから求めるのはなぜか。 101

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化学 高校生

問2の解答の群青1molを加熱するとCuOが1mol残るとあって係数が1だからそうなっていると思うのですが、混合しているから1+1で2molということにはならないんですか?

191 問1 (1) CuSÖ4 [解説] (2) Cu(OH)2 問2 0.68 CuO + 問3 ① それぞれを適量とって, 蒸留水を加えて,よくかき混ぜる。 群青はほとん ②それぞれを適量とって, 希硫酸を加える。 群青は気体を発生しながら溶けるの ど溶けないのに対して、硫酸銅(II) 五水和物は溶けて青色の水溶液になる。 に対し,硫酸銅(II)五水和物は気体を発生せずに溶ける。 問1 (1) Cu2+ + 20H → Cu(OH)2↓(青白)が起こる。 P.74 (2) 水酸化物が熱分解し, 酸化物が生じる。 P.69 (3) イオン化傾向が小さな金属の酸化物は,高温では水素に還元されて単体となる。・・ 問2 群青 1molあたり, CuCO がx [mol], Cu(OH) 2が1-x [mol] とする。 CuCO3 → CuO + CO2↑ (式量123.6) Cu(OH)2 (式量 97.6) (式量 79.6) → CuO + H2O↑ - -8359 加熱すると, CuOが1mol残る。 これがもとの質量の 10031=69% に相当するから、 123.6x+97.6(1-x) x 0.69 = 79.6 × 1 g(CuCO3) g (Cu(OH)2) よって, x = 0.68 g(CuO) 問3 CuCO と Cu(OH)2を主成分とする群青は, CuSO4 5H2Oと異なり, 水に溶けにく い。群青に希硫酸などの強酸を加えると弱酸遊離反応が起こり,CO2が発生する。 CO2 +2H+_ → CO2↑ + H2O 102 (1)- 濃度未知の硫酸銅(II) 水溶液200mLに,質量パーセント濃度 4.0%の水酸化ナトリ ウム水溶液 (密度1.04g/cm²) を加え, 青白色の沈殿を生成させた。 この青白色の沈殿 を含む水溶液を加熱してすべて黒色の沈殿とし, ろ過,洗浄,乾燥して質量を測定する (2)- と0.320gであった。 (3)この黒色沈殿を,水素気流中において500℃で加熱すると,質量 が20%減少し, 銅の単体が生成した。 問1 下線部(1),(2),(3)の反応を, 化学反応式で示せ。 問2 青色の岩絵具である群青は,銅のさびである緑青と同様に,炭酸銅(II)と水酸 化銅(II)を主成分とする。 群青を大気中において450℃まで加熱すると、下線部(2) の沈殿と同じ物質の黒色粉末が得られ,質量が31%減少する。群青を炭酸銅(I)と 水酸化銅(II)の混合物と仮定し, 群青中の炭酸銅(II)のモル分率を有効数字2桁で答 えよ。原子量はH=1.0,C=1200=16.0, Cu= 63.6 とする。 問3 群青と同様に,硫酸銅(II) 五水和物も鮮やかな青色を示す。 群青と硫酸銅(II) 五 水和物を見分けるためには,どのような化学実験を行ったらよいか。考えられる実験 方法のうち2つを,それぞれ72字以内で説明せよ。 192 銅の電解精錬 (山口大) P.150, 151 P.235

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化学 高校生

大気圧って低気圧なんですか?

論述問題 1章 3節 ボイル・シャルルの法則 次の現象を、それぞれ気体の分子運動の立場から (1) 体積一定では,一定量の気体の圧力は絶対温度が高いほど大きい。 せよ。 (2) 混合気体の各成分気体の分圧が, 成分気体の物質量の割合に比例する。 気体の圧力は、気体分子の器壁への衝突によって生じる。(p.38) 2 理想気体と実在気体 理想気体1molの0℃, 1.013 × 10 Pa における体験 22.4L である。水素1mol の 0℃, 1.013 × 10° Pa における体積は 22.431- 想気体よりも大きくなっている。 その理由を説明せよ。 mm H2 は分子量が小さな無極性分子であるため、分子間力の影響はあまり い。 (p.49 ) | | 理想気体と実在気体大気圧下で高温の実在気体の多くは理想気体に似たふる いをする。しかし,大気圧下の実在気体の体積は理想気体より若干小さくなる。 この理由を説明せよ。 point 大気圧のような低圧下では分子自身の体積の影響はほとんどない。(p.45 節末問題 1章 3節 5 混 1 ボイル・シャルルの法則 27℃, 9.7 × 10' Pa で, 体積 250mLの気体は, I ℃, 1.0×10 Pa では何Lになるか。 2 気体の状態方程式 ある気体を容積 500mLの容器に入れて 127℃に保ち、圧 を測ると 1.22 × 10° Pa であった。この気体の分子数はいくらか。 ただし,気体 定数は 8.3 × 10° Pa・L/(K・mol), アボガドロ定数は 6.0 × 1023 /mol とする。 器 6 3 気体の圧力・温度・体積のグラフ 一定量の気体の体積V[L] と温度 T[K], 日 力P[Pa] と温度 T [K] の関係を表すグラフとして最も適切なものを、次の (a) (d) のグラフの中から一つ選べ。 ただし, P>P 2,V, V2 とする。 (a) V (b) V (c) P (d) P 0 0 T 0 P2 P₁ T V₂

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