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化学 高校生

この問題の(2)を計算すると答えが9.216で9.22になるんですけど、模範解答は9.210で9.21になってます。 自分は流れた電子の物質量を分数のままにしておいて、最後にまとめて計算したんですが、模範解答だと1.313×10^3としてから計算しています。 自分の解き方だ... 続きを読む

メキシコ メキシコシティ サルバドル サン マイアミ 80 PARTY 電気化 30 ソロモン 首都:ホニアラ フバル 首都フナフティ THEME 10 電池 例題 20燃料電池 次の文章を読み、(ア) には有効数字2桁の数値,(イ) (ウ)に は有効数字3桁の数値を入れよ。 ただし、 気体は理想気体とし, その1mol あたりの体積は22.4L (標準状態)であり, ファラデー定数F=9.65× 10°C/mol とする。 燃料電池は、還元剤である水素と酸化剤である酸素との化学反応に よって、電気を外部に取り出す装置である。 通常の電池では,還元剤や 酸化剤が消費されると電気を取り出すことができなくなるが,燃料電池 では燃料である水素と酸素を外部から供給することによって、連続的 に電気を取り出せるという利点がある。 リン酸型の水素ー酸素燃料電池で電流を取り出すとき, 負極では水素 が消費され, 正極では酸素が消費される。 この電池を回路につないで電 流を流したところ、負極では水素が標準状態に換算して465mL消費さ れた。このとき、回路を流れた電子の物質量は(ア) mol である。 アポロ計画の宇宙船やスペースシャトルでは、水酸化カリウム水溶液 を用いたアルカリ型燃料電池が電源として使用された。この燃料電池を、 77.2 A の一定電流で, 19日間連続的に運転するためには、(イ) Lの液 体酸素(密度 1.14g/cm²)が必要である。このとき、燃料電池の負極では 水が生成する。また,この燃料電池の負極で19日間に生じる水(密度 1.00g/cm²)の体積は(ウ) Lであり、この水は宇宙飛行士の飲料水など に用いられた。 ADVICE STEP1 情報の整理 『まず、電極反応を明らかにしよう』 (ア) 水素 酸素燃料電池 (リン酸型) 正徳 02 + 4H+ + 4巻 → 2H2O 負極 H2 → 2H+ + 2e ... la表 (イ) (ウ) ↓OHを足すだけ 02 + 2H2O + 4e → 40H 正 水素・酸素燃料電池 (アルカリ型) H2 + 20H 負極 (2H2+40H- 10 池 2H20+ 2e- ... Ib表 4H20+4e - ) 『次に,流れた電子の物質量を明らかにしよう』 | (ア) 正極も負極も同物質量 流れた電子 e の物質量は不明なので, x[mol] とおく。 ・・・Ⅱa 表 (イ)(ウ) 一正極も負極も同物質量 流れた電子 e の物質量= 77.2 (A) × (19×24×60×60)秒 9.65x10' (C/mol) ・・・ Ib 表 =1.313×10(mol) 『さらに,与えられている物質の量を明らかにし、問われている物 質の量を記号化しよう』 (ア) 慶応義塾大,東京都市大,富山大 負極 発生した水素の体積: (465mL=) 4.65×10-'L ・・・Ⅲa 表 (イ)(ウ) 正極 必要な 02 の質量: a〔g) 負極 生じるH2Oの質量: b(g) ダニエル電池, 鉛蓄電池, 水素酸素燃料電池 (リン酸型, アルカリ型) の電極反応については、素早く確実に書けるようにしておきましょう。 ...b

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化学 高校生

高校化学です。 (2)がわかりませんでした。 濃度が何倍かを聞かれているので、それぞれのmolを、求めて比較するのは遠回りなのはわかるのですが、 1-α≒1の近似式は(2)のhco3-でも使えるのでしょうか? 酢酸やアンモニアのような弱酸、弱塩基は近似式1-α≒1があるの... 続きを読む

発展例題26 炭酸の電離定数 問題342 炭酸水中の炭酸の濃度を2.75×10-2 mol/L とする。 炭酸は式① のように電離し、生い た炭酸水素イオンはさらに式②のように電離する。ただし、式①および式②の電産者 をK」=4.4×10-7 mol/L, K2=5.6×10-1mol/Lとし, 有効数字は2桁とする。 H2CO3H++HCO3 ... ① HCO3H++CO32- ... ② (1) この炭酸水の水素イオン濃度 [mol/L] を求めよ。 1383 醸 (2)この炭酸水を希釈してpHを5.0とした。 [CO32-] は [H2CO3] の何倍か。 考え方 (1) Ki≫K2 なので、炭酸の2 段階目の電離を無視して1段 階目だけを考える。 1段階目 の電離度をα≪1 と仮定する と, 1価の弱酸の電離定数と 同様に1-α=1と近似できる。 K₁ a= C [H+]=√CK (2)K1, K2 をかけ合わせて [HCO3-] を消去し, [CO32-] と [H2CO3] の関係式をつくる。 解答 (1)K,≫K2 から, 2段階目の電離を無視する。 炭酸の1 階目の電離度をα とし, α ≪1 と仮定すると, K1 a= = C 4.4×10-7 mol/L =4.0×10-3 2.75×10-2mol/L これは1よりも十分に小さく仮定は正しい。 したがって [H+] =ca=1.1×10mol/L (2)K,xK2= [H+][HCO3-] [H+][CO?-] __ [H+][CO] [H2CO3] × = [HCO3-] [H2CO3] ここに[H+]=1.0×10 -5mol/L, K., K2 の値を代入する。 (2) [CO32-] -= 2.46×10-7 [H2CO3] 2.5×10~1 I 発 例題 解説動画

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化学 高校生

ただのH+と[H+]の違いはなんでしょうか。また、計算の公式も違うのでしょうか。

しているので, 0.10mol/Lの塩酸の水素イオン濃度も[H+]=0.10 解説 (1) 塩化水素 HCI は1個の強酸で, 水溶液中では完全に電離 mol/Lである。 1.0mL を水でうすめて1000mL にすると、濃度は 1/1000 になるので, [H+] およびpHは, [H+]=0.10mol/L =1.0×10mol/L 1000/ pH=4 別解 0.10mol/Lの塩酸の水素イオン濃度は, [H+]=0.10mol/L=1.0 ×10mol/Lなので, pH =1である。 水溶液を1000=10倍にうすめる と,pHは3だけ大きくなるので,pH=1+3=4となる。 (2) 0.010 mol/Lの塩酸100mL中のH+の物質量は、 100 H+0.010mol/Lx -L=1.0×10-3mol 1000 「36mgの水酸化ナトリウムから生じるOHの物質量は,水酸化ナトリ ウムNaOH のモル質量が40g/mol なので. VLの水 から 0.0 の 混合 液の H- ン H+1 H= 弱 OH- 36/1000g =9.0×10-mol 40g/mol 01001-00909- したがって, 混合後に H* が 1.0×10mol-9.0×10-mol=1.0×10- mol 残る。 水溶液の体積は100mL なので、 混合後の水溶液の [H+] およ H 1.0×10mol [H+]= =1.0×10mol/L 100/1000 L pH=3 (3)0.020mol/Lの塩酸 75mL中のH*の物質量は、 75 H: 0.020mol/Lx. L=1.5×10-3mol ... ① 1000 0.020mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液25mL中のOH-の物質量は, OH 0.020mol/Lx. 25 1000 -L=5.0×10mol ... ② ①,②式から, H+ の物質量が多いことがわかる。 したがって, 混合後に 残る H+ の物質量は, 1.5×10-3mol-5.0×10mol=1.0×10-3molと なる。混合後の水溶液の体積は75mL+25mL=100mLになるので、混 合水溶液の [H+] およびpHは, [H+]= 1.0×10 - mol =1.0×10mol/L 100/1000L pH=2 (4) 0.010mol/Lの硫酸水溶液25mL中のH+の物質量は

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化学 高校生

この1.0と2は電離度のことか価数のことかどれを表してるんですか?

例題1 水素イオン濃度とpH 25℃で,次の水溶液のpHを求めよ。 なお, 必要な場合は表3を用いよ。 (1)0.10mol/Lの塩酸 (電離度 1.0) (2)0.040mol/Lの酢酸水溶液 (電離度 0.025) (3)0.010mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 (電離度 1.0) (4)0.0050mol/Lの水酸化バリウム水溶液(完全に電離するものとする) 指針 モル濃度と電離度の積から水溶液中の酸の [H]や塩基の [OH-]が求められる。価数 12 にも注意すること。 また、塩基の [H+] は表3 を用いて求める。 解 (1) 塩酸は1価の強酸で,電離度10より, [H+] = 0.10mol/L×1.0 = 1.0×10-1mol/L (2)酢酸は1価の弱酸で,電離度 0.025 より, [H+] = 0.040mol/Lx0.025=1.0×10-mol/L (3) 水酸化ナトリウムは1価の強塩基で、 電離度 1.0より, [OH-] = 0.010mol/L×1.0=1.0×10-2mol/L 表3より [H+] = 1.0×10-12mol/L (4) 水酸化バリウムは2価の強塩基で, 答 pH = 1 答 pH = 3 |Link 例題解 答 pH = 12 Ba(OH)2 → Ba² + + 2OH-のように電離するので, [OH-] = 0.0050mol/L×1.0×2=1.0×10-2mol/L 表3より [H+] = 1.0×10-12mol/L 答 pH = 12 題 1 25℃で,次の水溶液のpHを求めよ。 なお, 必要な場合は表3を用いよ。 (1)0.010mol/Lの水酸化カリウム水溶液 (電離度 1.0) (2)0.040mol/Lのアンモニア水 (電離度 0.025) (3)0.0050 mol/Lの硫酸 (完全に電離するものとする) pH CO 酸性雨の影響で

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