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化学 高校生

b、cにおいて、なぜ(ⅲ)の式から反応する物質量の比を求められるのでしょうか?酸化還元が(1)の反応式の中で起こっていたとしても、(ⅲ)と(1)の式はかなり違うように見えるし酸化還元の式を足し合わせた反応式からモル比を出すのは違和感があります。酸化還元が起こっている反応式の... 続きを読む

Re 35, 138 151. 錯イオンの反応 8分 次の化学反応式 (1)に示すように, シュウ酸イオン C2O42 を配位子として3個もつ鉄(Ⅲ) の錯イオン [Fe(C:O.)] - の水溶液では、光を当てている間,反応が進行し,配位子を2個もつ鉄(II)の錯イオン [Fe(C2O4)2]2- が生成する。 光 2 [Fe(C2O4)3] 3- 2 [Fe(C2O4)2]2- + C2O4² + 2CO2 a この反応で光を一定時間当てたとき,何% の [Fe(C2O4)3] 3- が [Fe(C2O4)2] 2 に変化するかを調べ たいと考えた。そこで,式(1)に従ってCO2 に変化したC2O4の量から,変化した [Fe(C2O4)3] - の 量を求める実験I~ⅢIを行った。この実験に関する問い (a~c)に答えよ。ただし,反応溶液のpH は 実験Ⅰ ~ⅢIにおいて適切に調整されているものとする。 ...(1) 実験 Ⅰ 0.0109 mol の [Fe(C2O4)3] 3 を含む水溶液を透明なガラス容器に入れ, 光を一定時間当てた。 実験Ⅱ 実験Iで光を当てた溶液に、鉄の錯イオン [FC2O4)3]と [Fe(C2O4)2]2- から C2O4²を遊 離(解離)させる試薬を加え, 錯イオン中のC2O² を完全に遊離させた。さらに, Ca²+ を含 む水溶液を加えて, 溶液中に含まれるすべてのC2O4²をシュウ酸カルシウム CaC2O4 の水和 物として完全に沈殿させた。 この後, ろ過によりろ液と沈殿に分離し,さらに, 沈殿を乾燥し て 4.38gのCaC2O4・H2O (式量146) を得た。 実験Ⅲ 実験Ⅱで得られたろ液に, a Fe2+ が含まれていることを確かめる操作を行った。 (a) 実験Ⅲの下線部(a) の操作として最も適当なものを,次の ① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① H2S 水溶液を加える。 サリチル酸水溶液を加える。 ③ K3 [Fe(CN) ] 水溶液を加える。 ④ KSCN 水溶液を加える。 ☆b 1.0mol の [Fe(CO.)]ョーが,式(1)に従って完全に反応するとき,酸化されてCO2になる CO. の物質量は何mol か。 最も適当な数値を、次の①~④のうちから一つ選べ。 ① 0.5 ② 1.0 ③ 1.5 ④2.0 実験Iにおいて、光を当てることにより,溶液中の [Fe(C2O4)3]の何%が [Fe(C2O4)2] - に変 化したか。 最も適当な数値を、次の①~④のうちから一つ選べ。 ① 12 ② 16 ③ 25 ④50 [2021 本試]

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物理 高校生

(3)で位相のズレとかは考えなくて良いのですか?

の角周波数 は, 2π 2×3.14 = 3.14×102rad/s T 2.0×10-2 また, XL=wLなので, (2)の結果を用いると, 2.0×10²=(3.14×102)×L L=0.636H @= 368 548. インピーダンス 解答 (1) (a) (2) (a) (3) (a) V R2+ wL= 1 [A] (b) 0A R 47²L² T² Vo (2) (b) 4²L² T² R²+ V -[A] (b) 2πL と表される。 コイルに加 T わる電圧の位相は, 抵抗よりも π/2 進 んでおり,回路のインピーダンス Za [Q] は, 図1のように示される。 した がって, Za=√R2+(wL)=R'+ 4π²L² T2 7² A2C2 [Ω] /2(R2+ 2 R² + 指針問題図(a), (b) では,いずれも直列に接続されており, 交流電 圧を加えたとき,等しい電流が流れる。 電流に対する電圧の位相は、抵 抗では等しく, コイルではπ/2進み, コンデンサーではπ/2遅れる。 解説 (1) (a) 十分に時間が経過したとき,定常電流が流れる。 こ のとき, コイルの誘導起電力は0であり, コイルは抵抗0の導線と みなせるので,電流Iは, I=1 [A] V R (b) 十分に時間が経過したとき, コンデンサーは充電を完了しており 直流電流を通さない。 したがって,電流は0Aである。 (2) (a) コイルのリアクタンスは, 1 wC 0.64 H [Ω] V₁ WLA 図 1 T2 42C2 〔A〕 (b) コンデンサーのリアクタンスは, と表される。 コ ンデンサーに加わる電圧の位相は, 抵抗よりも π/2 遅れており,回 路のインピーダンスZ [Ω] は、図2のように示される。したがって, T 2лС 1 T 2₁= √ R² + (C)² = √ R² + 17³C² (92) Zb=1 [Ω] WC 42 (3)(a)加えた電圧の実効値を Va とすると, 最大値 Vo を用いて Za R 図2 1 wC Vo Va= -〔V〕である。電流の実効値を Iaとすると, Ia=Va/Zaの √√2 関係が成り立つ。 を求めたの Lの値を計算する。 ●コイル(またはコンテ ンサー)のリアクタンス をXとすると抵抗とも 素子の電圧の位相差 /2なので, Z=√Re+X2 となる。

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