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化学 高校生

(2)と(3)の解説をお願いします!

にチ形感系要求量(COD)は河川や湖などの水質汚染評価の基準であり,試料1L 中の有機物を過マンガン酸カリウ のような強力な酸化剤によって一定条件下で酸化しその際, 消費された酸化剤の量を, それに相当する酸素の香 量 (mg/L)に換算したものである。 プ回,ある地点で矢作川を流れる水の COD を逆適定を用いて分析するために, 以下の操作を行なった。 操作 河川水の試料 20.0㎡Lをフラスコにとり、水80.0㎡Lと 6.0mol/L の硫流酸水溶液 10.0mL を加え,硝酸銀水溶液を 6 数満加えて振り混ぜた。このとき硝酸銀水溶液を加えたのは,作成した試料水溶液中の塩化物イオンを塩化 競として沈殿させて, 過マンガン酸カリウムと反応しうる塩化物イオンを完全に除去するためである。 操作I 5.0×10-'mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液 KMnO410.0mL を操作Iで作成したフラスコに加え, 30分間か 熱した。加熱後,試料水溶液の赤紫色が消えていないことを確認した。 操作I @1.25×10-?mol/L のシュウ酸ナトリウム水溶液 Na,C,O410.0mL を加え,振り混ぜた。このとき,ニ酸化炭 の発生が観察され,水溶液の赤紫色が消えた。 操作IV 操作Iで作成した溶液の温度を約 60°℃とし、 5.0×10-3mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液を再度加え, ずかに赤紫色がつくまで滴定したところ1.1mL必要であった。 (1) 下線部の, (②の硫酸酸性での過マンガン酸イオン MnO4ーとシュウ酸イオン CaO4-のイオン反応式をそれぞれ に示した。これらのイオン反応式から反応全体における化学反応式を表せ。 SO4 の MnO4- + 8H*+ 5e- → Mn* + 4H,0 2) CO2- → 2CO2+ 2e (2) この試料水溶液中の有機物と反応した過マンガン酸カリウムの物質量を求めよ。 (3) 表に図a~d の各地点で観測された COD値が示されている。5.0×10-3mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液1 が,酸素の量0.20mg に相当するならば, 採取した水は図 a~dのどの地点であると考えられるか。 Mno418H'+5e C2 O4° 2C02+ 20- 2Mm04 +16H+ → 2Mmな8Hz0 5C204(DCO2ti Mnt +4H20 x2 x5 OSO4 , No.2 2Mn04 +50204十16H→2Mパ48H20 +10C02+ 50×10-3 x2 Mn04 +8H'+5e~→Mn44Hz0 x5 Cz04°→ 2C0zt2e- 10 [0 X (000 0.005 100 2MmD4.+16H"+0€ -つ2Mn4SHe0 5C204つ10C0) +10K 10. T00 T000:0205 Ta 10万0 M15c204'バH→ 2Mw" +&Hootl0C02 1 KS04 ↑ se43 16 3504 0.5×Tot k Na2

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化学 高校生

芳香族化合物の問題です。分からなくて困っているので教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

問3 次の文章を読んで,問い(問 3-1 3-6)に答えよ。 分子式 C&H100で表される芳香族化合物AとBがある。これら化合物について、 次に示すく実験1~5>を行った。 く実験1> 化合物A と化合物Bはナトリウムと反応して水素を発生した。 く実験2> 化合物Aを硫酸酸性溶液中,ニクロム酸カリウムと反応させると化合物Cが生 成した。 く実験3> 化合物Cにヨウ素ョウ化カリウム水溶液と水酸化ナトリウム水溶液を加えて、 加熱すると黄色の沈殿が析出した。この沈殿を除いた溶液を希塩酸で酸性にすると a 白色沈殿が生じた。 HOOD b く実験4> 化合物Bを硫酸酸性溶液中,ニクロム酸カリウムで穏やかに酸化して得られた 化合物Dをフェーリング液に加えて加熱すると赤色の沈殿が生じた。 く実験5> 化合物Bを過マンガン酸カリウム水溶液中で十分に酸化した後, 溶液を希塩酸 で酸性にすると水に溶けにくい2価の酸が生成した。この酸を加熱したところ, 分 d 子内で脱水した酸無水物が得られた。 問3-1 化合物 A, Bに該当する化合物として適当なものを, 次の0~⑧の中から一つずつ選 OHDペ。化合物 A 0 CHCHO HO ク 化合物B ケ 0 CH:CH。 CH: CHs CH:CH。 CH:CH2OH OH HO OHO OHP0 r08) OH 6 の CH:OH 8 CH2OH CH2OH .CHs 6 CHCHOH) CH3 CHs

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化学 高校生

緑の丸がついているところ教えてください🙏💦

【11)/右の図のように断面積 S の U 字管を半透膜で仕切っ て、左側に水を、右側にスクロース水溶液を同じ高さまで 入れて放置したところ、液面の高さの差が h となった。 スクロースは半透膜を通過できず水分子だけが半透膜を 通過するため、このように液面の高さに差ができる。この とき、水が半透膜を通って浸透しようとするために生じる 圧力(浸透圧) が、液面の高さの差により作り出された圧 力と釣り合っている。圧力とは単位面積あたりに働く力で あるから、水溶液の密度を p、重力加速度をg とすると、 水 液面の高さの差による圧力は In 水溶液 phSg/ S= phg で与えられる。一方で、スクロース水溶液の濃度を c と して、浸透圧 Iは 半透膜 中千会 [01 II=cRT 木 対 で与えられる。この時、温度 T は絶対温度を使うことに注意する。 (1)スクロース水溶液の濃度 cを、ph、Tの関数として書きなさい。 (2)温度が 27°℃、液面の高さの差が 3.00 mm、スクロース水溶液の密度が 1.00 g/cm° のとき、 スクロー ス水溶液の濃度は何 mol/L か。有効数字 3 桁で求めなさい。ただし、重力加速度 g を 9.80 m/s? と する。また、単位 Pa=kg/(m·s') である。 【12) 生体中ではさまざまな化ヒ学反応が起きているが、その化学反応を体温程度の温度でおこなうために、 触媒としてタンパク質などが働動いている。このように生体内の化学反応で触媒として働く分子のことを 酵素とよんでいる。また、 酵素が作用する物質を基質と呼び、この反応で生じる物質を生成物という。 今、酵素を E、基質を S、 生成物を P と書くことにする。以下では、ミカエリスーメンテン機構による P の生成速度を導いていこう。 このとき、酵素による化学反応は、次の 3 つの反応から構成される。 反応1 E+ S→ ES 反応 2 ES →E+S 反応3 ES → P + E ここで、ES とは酵素 E と基質 S の複合体のことである。反応 1 と反応 2 は正反応と逆反応の関係 にあり、平衡状態が成立している。これに対して、 反応 3 ではできた生成物が酵素から離れていくが、 この反応は反応1 と反応 2 に比べると、はるかに時間がかかると考える (ミカエリスーメンテン機構 ではそのような反応を扱うということになる)。ここで、酵素 E の濃度を [E]、基質S の濃度を [S]、 酵素-基質複合体 ES の濃度を [ES]、 生成物 P の濃度を [P] とすると、 反応 1~3 のそれぞれの反応 速度は以下のように与えられる。 反応1の反応速度 ka[E][S] 反応2 の反応速度 ka'[BS] 反応3 の反応速度 ko[ES] 以下の問いに答えなさい。 (1)反応 1~3 を全て考慮して得られる ES の正味の生成速度を書きなさい。 (2)この反応が定常状態になっていて ES の量が時間とともに変化しないと仮定したときに、 上の(1)の結果を使って [ES] を [E]、 [S]、ka、 ka'、 koで書き表しなさい。 (3)全酵素濃度を [E]。 と書くことにすると、 [E]。 = [E] + [ES] である。 この式を使って、 [ES] を[E]o、[S]、ka、 ka'、 koで書き表しなさい。 (4)生成物 P の生成速度を、 [E]o、 [S]、ka、 ka'、 koを使って書き表しなさい。

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