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化学 高校生

2025年度東京科学大学問9です 問i の方は解けましたが、問ⅱ の考え方がよくわかりませんでした。解説をお願いします!

9 容積 V [L]の容器 A と容積 6.00V [L]の容器Bが, コックで連結されている。 これに対して,つぎの操作1~3を順に行った。 下の問に答えよ。 ただし, V = 8.31 [L] であり, 連結部分の体積は無視できるものとする。 また,気体は理 想気体としてふるまい, 液体の水の体積および窒素の水への溶解は無視できるもの とする。 飽和水蒸気圧は280K で 1.00 × 103 Pa, 350 K で 4.20 × 10 Pa とし, 気体定数は 8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする。 操作 1 コックを閉じた状態で空の容器Aに 0.400molの水を入れ, 容器 A内の 温度を350K にし,その温度に保ったまま十分な時間を経過させた。 操作2 続いて空の容器 B に 0.400 mol の窒素を入れコックを開いた。 その後, 容器 A および容器 B内の温度を350Kに保ち、 十分な時間を経過させた。 操作3 再びコックを閉じてから, 容器B内の温度を280Kにし, その温度に 保ったまま十分な時間を経過させた。 と 問操作1の後, 容器Aに液体の水が存在していた。 この液体の水の物質量は いくらか。 解答は小数点以下第3位を四捨五入して、下の形式により示せ。 28 0. mol 問操作3の後における容器 B内の気体の全圧はいくらか。 解答は有効数字3 桁目を四捨五入して、下の形式により示せ。 17 x 104 Pa

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化学 高校生

2025東京科学大学 化学3問です。解き方を教えてください!

3 質量パーセント濃度 40.0%の硫酸980mLを電解質水溶液(電解液) とする鉛蓄 Pb 電極 PbO2 電極 Pb 電極 PbO2電極 電池①,鉛蓄電池 ② と, 1.00mol/Lの塩化ナトリウム水溶液100Lを入れた電解 槽を図のように接続し、 電気分解を行ったところ塩素が発生した。 電気分解後の鉛 蓄電池 ①における硫酸の質量パーセント濃度は38.0%であった。 下の問に答えよ。 ただし, H2SOの分子量は98.0, ファラデー定数は 9.65 × 10C/mol とする。 鉛蓄電池の放電で流れた電気 量と電解槽で塩素の発生に使われた電 気量は等しく, 発生した塩素は水に溶 解しないものとする。 また,鉛蓄電池 の硫酸の密度は1.30g/cmで変化せ ず,鉛蓄電池における電解液および電 解槽における水溶液の体積変化は無視 できるものとする。 鉛蓄電池 ① 鉄電極 鉛蓄電池 ② 炭素電極 電解槽 問 電気分解で流れた電気量はいくらか。 解答は有効数字の3桁目を四捨五入し て,下の形式により示せ。 x 104 C 問 電気分解後の鉛蓄電池①の電解液 9.80mLを100mLの水に加えて希釈した 水溶液をAとし, 電気分解後の電解槽の水溶液をBとする。 Aの中和に要する Bの体積はいくらか。 解答は有効数字の3桁目を四捨五入して、下の形式によ りせ - 5 - x102mL

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数学 高校生

次の問題の青線のところで何故nを3kと考えるのでしょうか?どなたか解説お願いします🙇‍♂️

(1) 複素数zz+ 1 2 1 = √3 を満たすとき,230 + の値を求めよ。 30 2° = {cs(土)+isin(1/2)}+{cos(土/1/1) +isin (土/03)} 3 = cos(± 2) + isin(± 2x) + cos(+ 2 =) + sin(2x) 2n 3 1 (2) 複素数zz+ Z 1 = -1 を満たすとき, w=z"+ の値を求め z" 2n 2n = COS -π±isin よ。 ただし, n は整数とする。 (1) 230 + (1)21-2+1)- 130 = z+ と考えるのは大変。 《ReAction 複素数の乗は、 極形式で表してド・モアブルの定理を用いよ 具体的に考える 例題55) 2+1/2=15より2-32+1=0 ⇒ 極形式 2= 3 2n 3 = 2 cos π (複号同順) (ア) n=3k (kは整数) のとき w=2cos(2kz) =2 (イ) n=3k+1 (kは整数) のとき w=2cos2kz+ 31/37) = = 2 cos (ウ) n =3k+2 (kは整数) のとき 3 2n 2n +cost π干isin -π 3 3 23 =-1 思考プロセス 1 解 (1) + 2 よって 2 = = √3 より z-√3z+1=0 √3+√√(3) -4・1・1 /3 1 2 土 i 2 2 = cos(土)+isin(±)(複号同順) このとき, ドモアブルの定理により w=2cos2kz+ 4 1=2c08131 πC = -1 (ア)~(ウ)より, んを整数とすると [2 (n=3k のとき) (n=3k+1,3k+2 のとき) w= l-1 1 1 Z z" 複素数z が z+ = k ... ① (kは実数) を満たすとする。 Point z+ =kのときの " + の値 2.30 = {cos(土)+isin(土)} = cos (±5π) +isin (±5π) (複号同順) =-1 = ゆえに2/21 230 したがって 230 + 1 = 30 1-1=-2 1 2 よって (2) 2+ =-1 より -1±√3i z+z+1=0 2 = 2 土 = =cos (12/31) +isin (+12/28) (復号同順) このとき, ドモアブルの定理により w = 2" + 1 =z"+z 2 ① より z-kz+1=0 この2解は互いに共役な複素数 z, zであるから, 解と係数の関係よ よって |zl=1 すなわち |z=1 ゆえに, z=cosl+isin) とおくと z"=cosno+isinn0 したがって 1 2"+ =2"+(2")-1 2" = = (cosno+isinn0)+(cosn0+isinn0) (cosn0+isinn0)+(cosn0-isinn0) =2cosn0 2次方程式の解の公式を 用いてzの値を求める。 このことから,z" + 1 2" はnの値に関わらず実数となることも分かる YA J3 2 1 2 練習 57 (1) 複素数zが z+ = 1 2 を満たすとき, ' + 2 2 1 (2)複素数zz+ /2 を満たすとき, w = z" + 2 1 12

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数学 高校生

次の(3)の問題で左下の青線は絶対値をつけたまま計算していますが何故絶対値をつけて考えるのでしょうか?もう一つな右下の青線で何故2πを出すのでしょうか?どなたか解説お願いします🙇‍♂️

1 Z1 = 2 √3 2 + i, Z2 = 1 + i のとき,次の複素数を極形式で表せ。ただ し、偏角0 の範囲は0≤0<2 とする。 21 (1)2122 (3)122 22 思考プロセス (1)「積を計算 → 極形式」 の順で考えると・・・ √3 +1 √3-1 2122=- ・+ i ← 偏角を求めにくい。 2 2 「極形式で表す ← 公式の利用 「積を計算」 の順で考えると [21=1(cosb1+isin Oi) 積 2122= rir2{cos(01+02) +isin(01+02)} 積 ・和 122=r2(cos02+isin (2) 21 r1 商 -{cos (01-02)+isin (01-02)} 22 12 ・差 商 Action》 複素数の積 (商) は, 絶対値の積 (商) と偏角の和 (差) を求めよ 2 2 解 21 COS +isin⋅ T, -π, 22 = √2 (cos / π π 4 +isin 7 ) より [Z1, 22 をそれぞれ極形式 で表す。 | 21 | = 1, |22| = √2, arg21 = 2 -π, argz2 = H4 22 = √√2 (+) (1) |182|=|21||22| 2 11 = √2, arg2122 = arg21 + arg2 = π 十 12 3 4 12 よって Z122=2cos √ 11 12 π+isin1/12) 21 21 2 21 5 (2) = う arg. = arg21 arg22= πT 22 22 2 22 12 4 23 5 12 21 よって = √2 5 COS 5 y π十isin 22 12 12π 2 8 (3) 21 = = 1, argz₁ = argz₁ = 1/2であるから 3 N 5 21 22 = 21 ||22|=√2, arg2122 = arg 1+argz2 = π 12 ■偏角 0 は 0≦0<2πで 考えるから Z1 Z2 の偏角 よって 2122= √2(cos 19 19 π+isin π 12 12 5 は 12+2x= 19 π 12 9-2

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