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化学 高校生

問7についてなのですが、グルコースの濃度が0.0015mol/lになる理由とグルコースのモル濃度が異なるのに最終的な液面の高さが同じになる理由を教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

第3問 次の文を読み, 問 1~7に答えよ。 必要のある場合には次の数値を用いよ。 Na=23 原子量: H=1.0 C=12 N=14 0=16 S=32 【実験】 Ca=40 Cl=35.5 気体定数R=8.3×10° Pa・L/(K・mol) 水は通すが、溶質は通さない半透膜を用いた。 図のA側には 0.001mol/L グル コース水溶液をB側には純水を等量ずつ入れた。 最初, 液面の高さは等しかったが, そのまま放置したところ(a)の液面は下がり、(b)の液面は上がり、最 終的な液面の高さの差はん」 になった。 アボガドロ定数: 6.02×1023/mol 1atm=1.0×10 Pa=1.0×10N/m2, 重力加速度g=9.8m/s', 1N=1kg×1m/g2 体内の細胞外液と細胞内液の浸透圧は等しく保たれている。 もし、細胞内液の浸透圧が細胞 外液に比べて非常に高ければ, 細胞は破裂するであろう。 一般に,溶液と溶媒が半透膜で隔離 呼ばれ, 血液と浸透圧が等しく注射液として用いられる。 生理食塩水以外に 0.31mol/L グル されていれば, 溶媒は平衡状態に達するまで溶液側に流入する。 0.9% 食塩水は生理食塩水と 図のように左右の内径が等しいU字管に半透膜を固定し, 浸透圧について調べてみた。 用 コース水溶液なども注射液として用いられる。 いた塩類は水溶液中では完全に電離しているものとみなしてよい。 また, 水の蒸発は無視でき るものとする。 実験は25℃で行った。 【実験Ⅱ】 実験と同じ半透膜を用いて, A側には 0.0005 mol/L NaCl水溶液をB側に 0.001mol/L グルコース水溶液を等量ずつ入れてそのまま放置したところ、両側の 液面の高さに差は生じなかった。 【実験】 タンパク質のような分子量の大きい粒子は通さず,グルコースなどの小さい粒子は 通す半透膜に交換した。 A側に 0.002mol/L グルコース水溶液を入れた。 また, B には 0.002mol/L グルコース水溶液と 0.002mol/L タンパク質水溶液の等量混合液 を入れてA側と液面の高さが等しくなるようにした。 しばらくそのまま放置すると, (c)側の液面は下がり(d 側の液面は上がり、最終的な液面の高さの差は 【実験】と同じになった。 問1 空欄 ad を埋めるものとして, 正しい組み合わせを ①~④の中から一つ選べ。 a b C d ① A B A B 0.002 0.002 ② 0- B A A B し ③ A B B A P:CRT =0.001×83×10×298 ④ B A B A B A D 半透膜 図 浸透圧の実験 問2 下線部(イ)の溶液の浸透圧を求めよ。 有効数字3桁で示せ。 問3 実験で, 液面が移動しないようにするにはどうしたらよいか。 問2の結果を用いて, 説明せよ。 問4 グルコース水溶液の密度を1.0g/cm として, h1 を求めよ。 有効数字2桁で示せ。ただ し、液面の移動による濃度変化は無視せよ。 問5 下線部(ロ)の理由を説明せよ。 問 60.9% 食塩水の浸透圧をPaの単位で求めよ。 有効数字2桁で示せ。 問7 下線部(ハ)の状態では, グルコースの濃度はどのようになったと考えられるか。 説明せよ。 NaCl 1000mすると 194 PV= hR T 間6 1000x 09 700 5805 -X 15 may 2 x RX 298 R 298 V P =0.31×83×10×298 0.31X XML = P:ehg 0:31×83×10×298=Moxx 98. 9.8 1.0'x -6-

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化学 高校生

問4についてなのですが式が何を表しているのか分からないです。どのように考えられているのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

3問 原子量: H=1.0 C=12 次の文を読み, 問 1~7に答えよ。 必要のある場合には次の数値を用いよ。 S=32 Na=23 Ca=40 水は通すが、溶質は通さない半透膜を用いた。 図のA側には 0.001mol/L グル 【実験 Ⅰ】 コース水溶液をB側には純水を等量ずつ入れた。 最初, 液面の高さは等しかったが、 そのまま放置したところ(a)の液面は下がり (Bb)の液面は上がり、最 終的な液面の高さの差はんになった。 N=14 0=16 Cl=35.5 気体定数R=8.3×10° Pa・L/(K・mol) アボガドロ定数: 6.02×1028/mol 1atm=1.0×10 Pa=1.0×10N/m2, 重力加速度g=9.8m/s', 1N=1kg×1m/g2 外液に比べて非常に高ければ, 細胞は破裂するであろう。 一般に, 溶液と溶媒が半透膜で隔離 体内の細胞外液と細胞内液の浸透圧は等しく保たれている。 もし、細胞内液の浸透圧が細胞 されていれば, 溶媒は平衡状態に達するまで溶液側に流入する。 0.9% 食塩水は生理食塩水と 呼ばれ, 血液と浸透圧が等しく注射液として用いられる。 生理食塩水以外に0.31mol/Lグル コース水溶液なども注射液として用いられる。 図のように左右の内径が等しいU字管に半透膜を固定し, 浸透圧について調べてみた。 用 いた塩類は水溶液中では完全に電離しているものとみなしてよい。 また, 水の蒸発は無視でき るものとする。 実験は25℃で行った。 B 【実験Ⅱ】 実験と同じ半透膜を用いて, A側には 0.0005mol/L NaCl水溶液をBに 0.001mol/L グルコース水溶液を等量ずつ入れてそのまま放置したところ,(両側の 液面の高さに差は生じなかった。 【実験Ⅱ】 タンパク質のような分子量の大きい粒子は通さず,グルコースなどの小さい粒子は 通す半透膜に交換した。 A側に 0.002mol/L グルコース水溶液を入れた。また,B側 には 0.002mol/L グルコース水溶液と 0.002mol/L タンパク質水溶液の等量混合液 を入れてA側と液面の高さが等しくなるようにした。 しばらくそのまま放置すると, 最終的な液面の高さの差は 側の液面は上がり (c)側の液面は下がり(d 【実験Ⅰ】と同じんになった。 か 問1 空欄 ad を埋めるものとして, 正しい組み合わせを ① ~ ④の中から一つ選べ。 a b C d 10-002-midi ① A B A B ② B A A B ③ A B B A P:CRT 3 ④ =0.001×83×100×29日 A B B A 問2 下線部(イ)の溶液の浸透圧を求めよ。 有効数字3桁で示せ。 問3 実験で, 液面が移動しないようにするにはどうしたらよいか。 問2の結果を用いて 説明せよ。 0.002 半透膜 図 浸透圧の実験 D' 問4 グルコース水溶液の密度を1.0g/cm として, h1 を求めよ。 有効数字2桁で示せ。 た し,液面の移動による濃度変化は無視せよ。 問5 下線部(ロ)の理由を説明せよ。 問6 0.9 % 食塩水の浸透圧を Paの単位で求めよ。 有効数字2桁で示せ。 問7 下線部(ハ)の状態では, グルコースの濃度はどのようになったと考えられるか。 説 Nac 1000Lすると、 194 PV=RT P GR 298 0.3×83×10×298 1876 1000x 5815m/LXR hu Q.3xxm 1100'x P:Phg 0.3×83×10×298=noxx+ 9.8 -6-

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化学 高校生

浸透圧の問題で(1)の粒子の質量モル濃度というのは電離後のものを答えなくて良いのですか?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

次の文を読み, 以下の問1~3に答えよ。 純水分子量 120 の不揮発性物質 X, および中央を半透膜で仕切った左右対称なU字型 (断 面積1.0cm²)の容器を用いて,以下に示す実験を行った。 物質X は,水中において電離度 αで y+ と Zに電離する。 なお, 水溶液中では, これらのイオンも溶質粒子として働く。 ただし、 実験温度 T [K〕は一定で,気体定数R 〔Pa・L/(mol・K)] との積をRT = 2.5×10°Pa・L/molと する。また, 1.01×10°Pa=760mmHg, 水および水溶液の密度は1.0g/cm, 水銀の密度は 13.6g/cmとする。 実験 (図1参照) 15mgの物質 X を純水に溶解し、 全体積が500mL となるように水溶液を調製した。 その水溶液のうちか ら20mLをU字管の右側に入れた。一方, U字管の 同様にして 左側には, 純水を20mL 入れた (図1(a))。 その後, 十 分な時間放置するとU字管の右側の液面が上昇し, 左右の液面の高さの差が6.0cmで一定となった(図1 (b))。以降, U字管の右側を水溶液1と呼ぶ。 半透膜 放置 6.0cm D U字管 (a)ラフのに(b) 図 1 水溶液1 問1 希薄溶液の浸透圧 / [Pa] は, 溶液中の溶質粒子のモル濃度C [mol/L] と絶対温度T もみ取り値を [K]に比例し,溶媒や溶質の種類によらない。 この法則を, 提唱者の名前にちなんで何と 呼ぶか。 問2 図1(b)の状態にある水溶液1の浸透圧は何Pa となるか。 有効数字2桁で記せ。 問3 図1(b)の状態にある水溶液1中の物質 Xの電離度 α を求めよ。 有効数字1桁で記せ。

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生物 高校生

生物 25(3)の意味が理解できないので、教えていただきたいです

論述 □25 DNA の構造(3) DNA は (2) ヌクレオチドと呼ばれる単位の繰り返しからできてい る。細胞あたりの DNA量は生物によって異なるが,DNAを構成する4種類の塩基 の組成比を調べてみると, (b) どの生物にも共通する規則のあることがわかった。 (1) 下線部(a)に関して,DNAのヌクレオチドは,糖の1つである(ア)に塩基と (イ)が結合したものである。 アとイに適切な語句を入れよ。 (2) 右表は, 4種類の生物における 表 4種類の生物のDNAの塩基組成 [%] DNAの塩基組成の一部を示した ものである。 この表では,例えば ヒトのDNAの場合, 全塩基数の 30.3%をA (アデニン) が占め、 他の3種類の塩基の組成は不明と 塩基の種類 生物名 MAG CT ヒト 結核菌 ウニ 30.3 ? ? ア イ 34.9 ? ? ? ウ 17.3 100 ? なっている。 大腸菌 ? ? I 23.6 ① 下線部(b)に基づき, 表のア~エに入る塩基組成の推定値 〔〕 を書け。 ② 下線部(b)の規則が成り立つ理由を40字以内で述べよ。 (3) 5つのヌクレオチドからなる1本鎖DNAでは何種類の可能な配列があるか。 ま また,この1本鎖が2本鎖DNA になった場合は何種類あるか。 なお, DNAのヌ クレオチド鎖には方向性があり, 5つのヌクレオチドは一方の端から1番目 2 番目,3番目,4番目 5番目のように区別できるものとする。 である。 ② 下線部(b)の規則とは、同じ生物のDNAには, AとT, G とCがほぼ同じ割合で含まれていると いうシャルガフの規則である。 これは, DNA の二 重らせん構造において, A と T, CとGがそれぞれ 相補的に結合していることによる。 1本鎖DNAの場合, 5つのヌクレオチドの1つ 2章 (3) 1つに4種類の塩基が入る可能性があるので,可能 な配列は,4=1024 [種類] となる。 これらの1本 鎖が2本鎖DNA になった場合, 2本鎖のうちの一 方が決まれば,もう一方も決まるので, 1本鎖2種 類で2本鎖1種類が形成されることになる。 例え ば1本鎖DNAとしては ATGCA と TACGT は 異なる配列であり, 2種類に数えられるが,この2 本がそれぞれ相補的な鎖として2本鎖DNAになる と.1種類の DNA になる。 26 DNAの抽出 [解答 (三重大 大阪大) 26 DNA の抽出 生物の遺伝物質であるDNAを抽出する次の操作を行った。 操作(a) ブロッコリーの花芽を乳鉢に入れ, すりつぶす。 中文 (1) 操作(b) (a) 乳鉢に, 蒸留水に家庭用食器洗剤 (合成洗剤) と (ア)を加えた抽出 液を入れ, 粘性が出るまで混ぜる。 操作() (b) の液を10分間放置した後, 4重のガーゼでビーカーにろ過する。 操作(d) (c) のろ液に冷却した (イ)を静かに加える。 操作(e) (d) の液体をガラス棒で静かに混ぜ、(ウ)のものを取り出す。 (1) 文中のア~ウにあてはまる語句として適するものを,次の①~ 10 から選べ。 ① グルコース エタノール ③ 酢酸 ② ④食塩 5 食用油 9 赤い糸状 ⑥ アミノ酸 ⑦ 白い糸状 ⑩ 赤い粒子状 ⑧ 白い粒子状 (2)操作(b)と操作(d)を行う理由として適するものを,次の①~⑥から1つずつ選べ。 ① 細胞を破壊するため。 ② DNA (1) ア (4) イ 2 (2) (b) (6 (d) 2 (3) ① (1)~(3) DNA の抽出法はいくつもあり、 用いる材料 や試薬が異なる場合がある。 本間の方法をもとにそ れぞれの操作について確認していく。 操作(a)・・・DNA を多量に含む生物材料をおろし金で すりおろしたり 乳鉢でつぶしたりすることで, 物 理的に生体膜を壊す。 材料としては、ブロッコリー の花芽のほかに, 魚類の精巣なども用いられる。 操作(b)・・・ 家庭用食器洗剤 (中性洗剤) や SDS (ドデシ ル硫酸ナトリウム) などの界面活性剤により生体膜 を溶解する。 また, 家庭用食器洗剤を加えた後に タンパク質分解酵素であるトリプシンを加えること もある。これにより, DNA 分解酵素やヒストンの 一部などのタンパク質を分解することで, 損傷が少 +

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物理 高校生

赤い丸で囲んだところはは、Aの位置エネルギーですか?Bの位置エネルギーですか?教えてください!

42 電磁気 1 静電気保存則 11 静電気保存則 43 +Q [C] を帯びた質量 M [kg] の粒子 Bがx軸 上の点Pに静止している。 また,+q 〔C〕 を帯びた質 M.Q m.g A No B →x P 量m 〔kg〕 の粒子 A が最初, B から十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に速度vo [m/s] で動いている。 クーロン定数をk [N·m2/C2] と し,重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 *ず,粒子Bが点Pに固定されている場合について, [1) AB間の距離の最小値 ro 〔m〕 を求めよ。 (2) AB間の距離が2ro 〔m] のときのAの速さv [m/s] を求めよ。 (3)Aの加速度の大きさの最大値 amnx 〔m/s2] を求めよ。 次に,粒子Bがx軸上を自由に動ける場合について, (4). AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s] を求めよ。 ま た AB間の距離 1 [m] を求めよ。 (5)その後AとBは互いに反発し遠ざかる。 十分に時間がたった後 のAの速度v [m/s] を求めよ。 LECTURE (1) 無限遠点での位置エネルギーはU=g×0=0 で AB間の距離がrの とき U = qr kQ と表されるから、力学的エネルギー保存則より 12mu2+0=0+ kgQ 2kgQ .. Yo= ro mvo2 (2)前問と同様に 11/23m²+0=1/12/31 kqQ -mv² + 270 1 = A (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで, AがBに最も近づいたときだから mamax=k- = k 9Q ro2 kqQ Cmax= mvo mro4kgQ (4) 最接近のときの相対速度は0で AとBの速度 は等しくなるから, 運動量保存則より v= 72 加速度のこと は力に聞け! 止まったし mv=mu+ Mu m . u = Vo + m+M 物体系についての力学的エネルギー保存則より nv= 11/21m² 120m² +12/2/21 (岡山大) 71 Bから見れば 上で求めたuを代入して n= mMvo2 2kgQ(m+M) AAはUターン kqQ r Level (1)~(3)★ (4),(5)★ Point & Hint (1) (2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUはU=gV と, kQ V= からつくり出す。 r (3) 加速度といえば, — 運動方程式 ma=F を思い出したい。 (4) 物体系に働く外力がないから…。 最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については,A・B 全体について (物体系について) 力学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5)2つの保存則の連立。 A と B は十分離れるので位置エネルギーは0としてよ い。 位置エネルギー U= はAとB 全体でつくり出したもので, 1, 2)では Bが固定されているためAだけで使えたのである。 力学でいえば. AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似てい (5)Bの速度をひB とすると, 運動量保存則より 力学的エネルギー保存則より mv=mvs+M ... ① 11/23m²=1/21mv^2+1/2v…② ①,②よりv を消去すると V₁ = m-M m+Mvo という の正負はとMの大小関係で決まる。 なお,計算からは 解も出るが,Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 別解 弾性衝突とみなしてもよい。 反発係数 e=1 だから ひA-VB=-1× (v-0) ......③ ①と③の連立で解くと早い。

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