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化学 高校生

この問題についてまずなぜ炭酸ナトリウムを、入れているのか分からないです。NaOHではいけないのでしょうか。それと、強塩基にすると固体で加熱すると溶解するのがこの構造式からどの様に読み取れば良いのでしょうか? また、共通イオン効果についていまいち理解できていないので教えて頂き... 続きを読む

II メチルオレンジの合成実験に関する次の文を読んで,下の問 本 スルファニル酸 (H2NCH4SOH) を炭酸ナトリウム水溶液に溶かした溶液をビーカーにと り,亜硝酸ナトリウム水溶液を加えた後, 20~5℃で塩酸を少しずつ加えると固体が析出 した。温度を0~5℃に保ったまま,ここにジメチルアニリン (C6H5N (CH3)2)の酢酸溶液 を加えてかき混ぜると, 反応液は赤橙色となった。 次に, 水酸化ナトリウム水溶液を加えて 反応液を強塩基性にすると、 固体が析出した。 ビーカーを湯浴で加熱すると固体は溶解し 2 たが, 冷却すると再び 固体が析出した。 反応液をろ過し, ろ紙上の固体を飽和食塩水で 洗い, さらに少量の冷水で洗って乾燥し, 純粋なメチルオレンジを得た。 H 問5 メチルオレンジの構造式を記せ。 問6 下線部①の操作を5℃以上で行うとどうなるか。 簡潔に述べよ。 問7 下線部 ②の固体と下線部③の固体の主成分は同一である。 析出した固体を一度溶解さ せた理由を簡潔に述べよ。 問8 下線部④において, 水ではなく飽和食塩水を用いた理由を簡潔に述べよ。 (

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化学 高校生

(1)なぜ、ag➕をyとしてcl -を0.1+yとしておけるのですか? (2)yは(1)のXより小さいのでってなんで小さいと分かって、0.1➕y(近似)0.1とわかるのでしょうか? また、赤で囲ったyってどの数字を表しているのですか?

塩化銀 AgClの溶解度積 Ksp=[Ag+][Cl-]=1×10-'" [(mol/L)] とす ると、 数字1桁で求めよ。 ただし, 溶解による体積変化は考えなくてよい。 次の (1), (2) に対する塩化銀の溶解度 (単位はmol/Lとする) を有効 (1) 水 (2) 0.1mol/Lの希塩酸(電離度は1とする) (1) 溶解度をx [mol/L], すなわち1Lあたり x [mol] の AgCIが溶解した とします。LO 溶解平衡時の濃度は, [[Ag+] = xm] [Cl-]=x なので, Ksp=[Ag+] [Cl-]=1×10-10 [(mol/L)²〕 に代入すると, xxx=1×10−10 [(mol/L)²2] よって, x=1×105 [mol/L] (2) 溶解度をy〔mol/L〕,すなわち1Lあたりy [mol] の AgCl が溶解した とします。 希塩酸中では[Cl-]=0.1 [mol/L] であることを考慮すると,溶解平衡時 の濃度は, [[Ag+]=y/ [Cl-]=0.1+ ・I+AM なので, Ksp=[Ag+][Cl-]=1×10-10 〔(mol/L)〕に代入すると, [2H] yx(0.1+y)=1×10-10 [(mol/L)*] 12.H] 共通イオン効果を考えると、はい)のより小さいので、 Q1+y≒0.1 と近似してかまいません。 そこで, yx(0.1+y)=v0.1=1×10-y =< 1/1/1417213260327 よって, y=1×10 [mol/L] 答え (1) 1×10mol/L なんひろなる [ all bolala (2) 1×10mol/L 260 A 319

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化学 高校生

問2の(3)の解き方を教えてください! 溶解度積の問題です

次の文章を読み, 問 1,2に答えなさい. 演習問題 11 塩化銀 AgCl や硫酸バリウム BaSO4 などは難溶性の塩である. しかし,これらの難溶性塩は水に まったく溶けないわけではなく、わずかに溶解する。 AgCl を水中に加え,よく混ぜたときに固体が溶け残ったとすれば,上澄みの水溶液は飽和水溶液で ある。AgCl の飽和水溶液では,溶解した微量の AgCl は Ag+ と Clに完全に電離しており,次の溶 解平衡が成り立つ. AgCl(固) Ag+ + Cl¯ 飽和水溶液で溶け残った AgCl(固) の濃度 [AgCl(固)] は一定とみなしてよいので,各イオンの濃度 をそれぞれ [Ag+], [Cl-] とすると AgClの溶解度積 Ksp は以下の式のように表される. [Ag+][Cl-]=Ksp リウム溶液を AgCl が s〔mol/L〕まで純水に対して溶解すると, Ksp と s の間には次式の関係がある. Ksp=(あ) MPE また、温度一定のもと AgClの飽和水溶液に塩化水素 HCI を通じると白色沈殿が生じる. これは (い)によるものと説明できる. このような金属塩の沈殿の現象を利用して銅(II)イオン Cu2+ と亜鉛イオン Zn²+ を分離すること ができる. Cu2+ と Zn2+ は硫化物イオン S2-と反応し,それぞれ硫化物の沈殿を生じる.また,硫化銅 (II)CuS と硫化亜鉛ZnSの室温での溶解度積はそれぞれ 6.5×10-30 (mol/L)2, 2.2 × 10-18 である。よって, Cu2+ と Zn2+ を共に同じ濃度で含む水溶液に硫化水素 H2Sを通じたときに,硫化 (mol/L)2 物イオンの濃度 [S2-] が十分小さい場合はまずう)の沈殿が生じる.この沈殿を除いたのち,液 性を変えて [S2-] を十分大きくすると,もう片方の金属イオンの硫化物の沈殿が生じる.硫化水素の電 離平衡を考えると,水溶液の液性は酸性よりも塩基性であるほうが [S2-]が(え)なる.

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化学 高校生

この補足24の説明がわかりません なぜ[CH3 COO-]がその足し算でもとまるのかも意味不明です。 できるだけ丁寧に教えていただきたいです。 この補足24は、滴定曲線の弱酸と強塩基の反応において最初のグラフの傾きがなぜ強酸強塩基の反応に比べて大きいのかについての補足です。

第3章 酸と塩 が垂直に立ち上が 滴定曲線は前ペーン pHjump の中点がその である。 一方、pHが5→6への 当している。しかし、 い。このことから、 pH を1→2へ変化さ ということになる まではなかなか変化し めである。 やかに上昇していく P だけならばpH=13 20mL のNaClag ができ [mol/L] となる。 和点はpH=7となっ 考えていこう。 見つけるのは困難であ こ立ち上がっているか んど変わりはない。 よ 的に中和点の範囲内と 薬の変色域が、その なる。たとえば, 0.10 3311の広範囲に見 L) 10 (ml.) 14 20.10mol/L CH3COOHaq 10mL を 0.10 mol/L NaOHaq で滴定する場合 12 酢酸は弱酸であり,0.10mol/L における電1000 離度αを0.01 とすると,滴定開始時のpH は次の通りである。 [H+]=0.10×0.01=1×10-3 [mol/L] pH=3 NaOHaqを加えていくと, 滴定のごく初期 のpH変化は,強酸の場合に比べて思ったよ りも大きい。しかし, すぐに緩衝溶液 (p. 323) の領域に入るため, pH はあまり変化し ない状態が長く続いたあと, 中和点に近づく と,ほぼ pH 6→11の範囲でpHjump が見ら れる。 中和点を過ぎると, 過剰のNaOHのためpHは少しずつ大きくなっていく。 弱酸強塩基の滴定曲線は,一般に右上図のような形となり, 強酸−強塩基の場合に比 べると, pHjump の範囲が狭く, また全体として塩基性側に偏っている。 このような場 合, pH指示薬の選択には注意が必要である。 したがって,塩基性側に変色域をもつフェノールフタレインは,この滴定の指示薬と して使用できるが, 酸性側に変色域をもつメチルオレンジは, 中和点に達するかなり前 に変色が始まるため,この滴定の指示薬としては不適当となる。 補足 ? 滴定前には, [CH3COO-] と [H+] はいずれも1.0×10-3 〔mol/L] ずつ存在していた。 ここへ 0.10mol/L NaOHaqを1mL加えたとする。 まず, CH3COOH + NaOH→ CH3COONa+H2O の中和反応により, [CH3COONa] = 0.10× 1=(0.10×1000)+1000≒9.1×10 [mol/L] pH CH3COONa は水溶液中で完全に電離するので, 10 8 4 2 3-6 中和反応と塩317 0 酢酸 + NaOHの 中和点 HCI + NaOHの 中和点 酢酸 0.10 mol/L HCI フェノール フタレイン の変色域 [CH3COOH] [CH3COO-] メチルオレ ンジの変 色域 5 10 15 0.10 mol/L NaOHaq 滴下量 〔mL] 弱酸と強塩基の滴定曲線 [CH3COO-]=1.0×10- +9.1×10-3=1.1×10-² [mol/L] となり、滴定前に比べておよそ10倍にもなっている。 上式の中和反応後の状態を考えると, 水溶液中にはCH3COOH CH3COO+H+ の電離平衡が成り立つ。 中和反応で減少したHを補うために, 上式の電離平衡が右向きに移動するはずであるが, 中和によって生じた CH3COO による共通イオン効果 (p. 262) により, CH3COOHの電離が抑 制される結果, [H+] は滴定前に比べてかなり小さい状態で平衡状態となる。 このことは, NaOHaq 1mL加えただけで, pHが思った以上に上昇することを示す。 詳説] 弱酸に強塩基を加えて中和する場合, 混合水溶液のpHつまり [H+] がどのように変化 するかは,結局,酢酸の電離定数で決まってしまう。 変形して [CH3COO-] [H+] [CH3COOH] [H+]=Ka- Ka= 変形後の式で、中和されて生じた [CH COO-] と中和されずに残っている[CH3COOH] との [-] は塩基を少しずつ加える限り、 わずかずつしか減少しない。 Ka [CH COOH] / 「 問 問3 問

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化学 高校生

操作d 濃硝酸を数滴加えNH4CI を加えたのち.アンモニア水で塩基性とする このNH4Clを加える操作は共通イオン効果を利用するため、と解答にありましたが どのような意味でしょうか?

5 金属イオンの沈殿生成反応を上手く利用することで, 溶液中に存在するイオン の分離や定量などが可能となる。 次の文章Aはその分離に関して,次頁の文章 Bは定量に関して記述している。 これらの文章を読み, 問1~4に答えなさい。 A: 図3はCa', Na', Zn'', Fe3*, Pb'', Cu', Ag' を含む試料溶液に対 して、各イオンを分離し, 目視でその存在を確認した手順を示している。 操 作 aでは試料溶液に塩酸を加えることで Ag', Pb CI [ ①]色の 沈殿を形成する。 生成した沈殿をろ別することで Ag′.Pb”を他の金属イ オンと分離できる。ここで塩化鉛の沈殿のみが [ ② ]に溶けるため、操作 によりPb”と塩化銀の沈殿との分離が可能となる。 さらに, 操作 c ~f により、残りの金属イオンもそれぞれ沈殿として分離され, 最終的に沈殿せ ず試料溶液に残るのは Na' となる。 試料溶液 (Ca,Na,Zn, Fe', Pb'C', Ag) 沈殿 沈殿 操作b:② 溶液 溶液 (Na) 操作 a: 塩酸を添加する 溶液 を加える 操作 c: HSを吹き込む 沈殿 溶液 沈殿 溶液 沈殿 操作 d: 加熱して煮沸後,濃硝酸 を数滴加え, NHCI を加えたのち アンモニア水で塩基性とする 操作e HSを吹き込む 沈殿 溶液 操作 f: 酢酸を添加し, 煮沸後, アンモニア水で塩基性として (NH) COを添加する -99- 図3 金属イオンの分離手順 (各操作における金属イオン濃度や添加溶液濃度は分離に最適なものとする) - 14 -

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