(2)が分からないです

顔料や太陽電池などに用いられる硫化カドミウムCdSは半導体である。CdS の微粒 子は適切な条件のもと,水中でカドミウムイオン Cd+ と硫化物イオン S2 を混合する ことで,コロイドとして合成できる。ここに塩化ナトリウム NaCl を多量に加えると 溶液が濁り, CdS コロイド粒子が沈殿する。 この沈殿を上澄み液と分離し,純水に分散 させると精製された CdS 微粒子のコロイド溶液が得られる。 数ナノメートルの均一な大きさで合成されたCdS コロイド粒子は,紫外線を照射す ると発光し, 発光色は粒子の大きさにより変化する。 このような特徴をもつ半導体の微 粒子は, 「量子ドット」 ともよばれ, 新しい発光材料として注目されている ―(1) 下線 ①のように, 多量の電解質の添加により親水コロイドが凝集し沈殿する現象の 名称を記せ。 (2) 下線②について,精製された希薄なコロイド溶液は,ファントホッフの法則にしたが い, コロイド粒子のモル濃度に比例した浸透圧を示す。 いま,5.00×10molのCd2+ および5.00×10molのS" を用いて, CdS コロイド粒子を合成した。 これを精製し て得たコロイド溶液の体積は100mLであり, 27.0℃での浸透圧は2.50 × 102 Paであっ た。 ただし, 浸透圧に寄与する溶質はCdSコロイド粒子のみであり Cd2+ と S2- は等 量ずつすべて反応して,形成する CdSコロイド粒子の大きさは均一であるものとする。 (Cd=112.4,S=32.1, R=8.31×10°Pa・L/(mol・K), N=6.0×1023/mol) 考(i) CdS コロイド粒子1個に含まれる Cd2+の数〔個〕 を有効数字2桁で求めよ。 (五) CdS コロイド粒子1個の体積 〔nm²〕 を有効数字2桁で求めよ。 ただし, CdSの 密度は 4.87g/cm とする。 [25 名古屋大 改]

化学基礎セミナー192 1行目の言ってる意味がわかりません 約50mlや約2グラムという情報はなぜ使わなくてもいいんですか

●このようなヨウ ウ化物イオンを 酸化還元滴定を 定という。 示薬としてデンプン水溶液を用いて滴定を行う。 ただし, 滴定のはじめ にデンプン水溶液を加えてしまうと, ヨウ素デンプン反応の青紫色が消 えにくくなるため、滴定の終盤に混合水溶液がうすい黄褐色になってか ら加えるとよい。 192. 銅の定量分析・ 解答 (1) 2Cu2++4I- → 2Cul+12 (2) 0.10mol/L 解説 (1)銅(II)イオン Cu2+がヨウ化銅 (1) Cul に変化するとき, 鋼の酸化数は+2から+1に減少するので、Cu2+は電子を1つ受け取 っており、この反応は次式で表される。 Cu2++e+I Cul …① また,ヨウ化物イオンIが酸化されてヨウ素 12 を生じる反応は, 21→ I2+2e- 2 ①×2+②から電子 e を消去すると, J 2Cu2++4I→2Cul+I2 がIから奪っ ■質量は, I2 から奪った (2)(1) 生じた12は、次の ④式で示すように、 チオ硫酸イオン S2032Iに還元される。 I2+2S2032 21-+SO♂² ③式から 1mol の Cu2+ が反応すると1/2molのI2 が生成し, ④式から, この生成した 1/2molのI2は, 1molのS2O3と反応する。 したがって, 硫酸銅(II) 水溶液中に含まれていた Cu2+の物質量と, 滴定に用いられ S2O3の物質量は等しい。 これらのことから, 硫酸銅(II) 水溶液の モル濃度を c [mol/L] とすると, 次式が成り立つ。 [mol/L] x 2.00 1000 -L=0.1000mol/L× 18.20 ・L 1000 Cu2+ の物質量 S20の物質量 c=0.910mol/L 193. 金属のイオン化傾向 量と等しい。 Ogが奪った 最終的にS た電子と 解答 E>A>B>C>D ■題文に与え 解説 (1) A, B, Eは塩酸に溶解するので,これらの金属は水素 ヨウ素の還元の式とチ オ硫酸イオンの酸化の式 から導かれる。 I2+2e2I¯ 2S2032→ S406²+2e- 第Ⅱ章 物質の変化 軽くせるタイプ 消しゴムに付着した ゴレも立たない タッチ うっと消せる アイ 消せる 191. オゾンの定量空気A中のオゾン濃度を測定するため、 次の実験を行った。 コニカルビーカーに 0.10mol/Lヨウ化カリウム水溶液をxmL 入れ, そこに100mL の純水を加えて振り混ぜた。 この水溶液に 0℃ 1.013 × 10 Paで11Lの体積を占め 空気Aを吹きこみ含まれるオゾンをすべて反応させて、ヨウ素を生成させた。こ のヨウ素を0.050mol/Lのチオ硫酸ナトリウム水溶液で適定すると、終点までに8.8 mL要した。 なお、オゾン 03. チオ硫酸イオン S2O3は次のように働く。 2S2O→ S.Og²+2e 03+H2O+2e O2+2OH (1) 下線部②の変化を化学反応式で表せ。 空気Aに含まれるオゾンの体積パーセント [%] を有効数字2桁で答えよ。 空気A中のオゾンを完全に反応させるためには, 下線部 ① において、少なくとも何 mLのヨウ化カリウム水溶液を入れる必要があるか。 有効数字2桁で答えよ。 思考 (22 芝浦工業大 改) 第Ⅱ章 物質の変化 192. 銅の定量分析 ある濃度の硫酸銅(II) 水溶液 200mLに純水を加えて約50mLと し、約2gのヨウ化カリウムを少量の純水に溶かした水溶液を加えてよく振り混ぜると、 難溶性のヨウ化銅 (1) Cul の白色微粉末が分散した褐色の懸濁液となった。この懸濁液 に対して0.1000mol/Lのチオ硫酸ナトリウム標準溶液による滴定を開始した。 懸濁液 の褐色がうすくなってからデンプン水溶液を少量加えると青紫色を呈した。さらに滴定 をつづけ懸濁液の青紫色が消えて白色となった点を終点としたところ, 滴定に要した チオ硫酸ナトリウム標準溶液は18.20mLであった。 ただし、この滴定においてチオ硫 酸イオン S2032は酸化されて四チオン酸イオンSOになるものとする。 (1) Cu2+ と I- から CuI と I2 が生じる反応をイオン反応式で表せ。 () (2) 硫酸銅(II) 水溶液の濃度を求めよ。 思考 (21 京都大 改) から,反 H2 よりもイオン化傾向が大きい。 一方, C, Dは塩酸に溶解しないので, の物質量 量の2倍と これらの金属は水素よりもイオン化傾向が小さい。 A, B, E>C, D (2) 常温で水と激しく反応するEが, イオン化傾向が最も大きい。 (3) Dの陽イオンがCと反応して,Dが析出する変化は, 次の反応がお こるためである。 D"++C → D+Cn+1] イオン化傾向はCDである。 したがって, では、 ■素が水に の析出を (4) AとBを水でぬらして接触させておくと, 量のヨウ えておく Aが容易に腐食されるので, Aの方が容易にイオ ン化することがわかる。 A*+ e B 液中に A → An++ne¯ ヨウ 15 る。 このとき生じた電子 e-は,Bへ移動し,Aのイオン化がさらに続く。 このことから, イオン化傾向はA>Bである。 (1)~(4)の結果から,イオン化傾向の順は,E>A>B>C>Dとなる。 193. 金属のイオン化傾向 次の記述 (1)~(4) をもとに、金属A~Eをイオン化傾向の大 きい方から順に並べよ。 (1) A~Eを塩酸に入れると, A, B, Eは溶けたが, C. Dは溶けなかった。 (2) A~Eを常温の水に入れると,Eのみが激しく反応した。 (3) Dの陽イオンを含む水溶液にCの小片を入れると, Cの表面にDが析出した。 (09 岡山理科大 改) (4) AとBを水でぬらして接触させておくと, 単独のときよりもAが容易に腐食した。 思考 論述 194. 鉄の防食亜鉛を鉄にめっきしたものは(ア)とよばれ、鉄の腐食を防いでいる。 これは, 亜鉛のイオン化傾向が鉄よりも(イ)ため、めっきに傷がつき鉄が露出した 銅を濃硝酸に浸すと, 二酸化窒素を発 不動態となる。 場合でも、鉄の腐食が進行しないからである。 生しながら溶けるが,鉄を濃硝酸に浸しても溶けず, (1) (ア)(イ)にあてはまる語句を記せ。 (2) 下線部①の酸化還元反応を化学反応式で記せ。 (3) 下線部②の状態になる理由を答えよ。 SORL P (20 九州工業大 改) 105 117

化学基礎 （3）の体積どういうことですか？ 水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウム合わせて20mlじゃないんですか？

問題 165 下線部 ②で,メチルオレンジを指示薬として塩酸で滴定す ると、指示薬の変色までに次の変化がおこる。 NaHCO3+HCI → NaCl+H2O + CO2 ...(c) このとき反応する NaHCO3 は, (b) 式において Na2CO3 か ら生じたものなので, Na2CO3と同じ物質量である。した がって, NaHCO3の物質量と HCI の物質量の間に次式が 成立する。 フェノールフタ レインの変色域 Joral 10 第1中和点 PH メチルオレン ジの変色域 ......... 第2 中和点 20.0 1000 y [mol/L] X- L=0.100mol/L× (c) の 2.8 -L ・・・(イ) 1000 (a), (b) の反応 反応 x=6.60×10-2mol/L 2NaOH+ CO2 Na2CO3 + H2O また,固体の水酸化ナトリウム NaOH を長時間空気中に放置すると、 空 気中の水分を吸収して湿り気を帯び, ついには水溶液となる。 (ア), (イ)から, x, y は次のように求められる。 y=1.40×10-2mol/L 補足 この問題で扱う水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶 液は,水酸化ナトリウムを長時間空気中に放置すると、空気中の二酸化 炭素を吸収して炭酸ナトリウム Na2CO3 を生じることによってできる。 このときの変化は,次の化学反応式で示される。 Tom Se 0 16.0 16.0 +2.8 塩酸の滴下量 〔mL] ②このような現象を潮解 という。 E ME HOW

解答の線を引いているところは何を表しているのでしょうか？

発展例題27 緩衝液 Cl=35.5 Ag=108 →問題343 0.10mol/Lの酢酸水溶液10.0mL に 0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 5.0mLを 加えて、緩衝液をつくった。 この溶液のpHを小数第2位まで求めよ。 ただし、酢酸の |電離定数をK = 2.7×105mol/L, logio2.7 0.43 とする。 考え方 第1章 物質の変化と平衡 解答 衝液中でも、酢酸の電離平衡 が成り立つ。混合水溶液中の酢 酸分子と酢酸イオンの濃度を求 め、 電離平衡の量的関係を調べ ればよい。このとき,酢酸イオ ンのモル濃度は,中和で生じた ものと酢酸の電離で生じたもの との合計になる。これらの濃度 を次式へ代入して水素イオン濃 を求め, pH を算出する。 (映)BY 0.10x 残った CH3COOH のモル濃度は, 10.0 1000 ・mol -0.10x 5.0 1000 mol (15.0/1000) L -0.0333mol/L 0.10× mol また, 生じたCH3COONa のモル濃度は, 5.0 200 .0 1000 (15.0/1000) L =0.0333 mol/L 混合溶液中の [H+] を x[mol/L] とすると, CH3COOHH+ + CH3COO きく [H+] [CH3COO-] 0.0333 はじめ 平衡時 0.0333-x -0.0333 (mol/L) x 0.0333+x [mol/L] ① K₁=- [CH3COOH] xの値は小さいので, 0.0333-x=0.0333, 0.0333+x= [CH3COOH] 0.0333 とみなすと ②式から [H+] = K』 となるため, [H+]=- xK ② [CH3COO-] pH=-log10 [H+] = -log10(2.7×10-5)=4.57

１つ目と２つ目の解き方が足し算と、引き算で違うのは、１つ目は酸性と塩基性、２つ目は酸性と酸性というところから違ってきているのですか？

発展例題10 混合水溶液のpH 問題 143 pHを求めよ。 ただし,酸塩基の電離度を1とし、 水のイオン積Kwを1.0×10 -4 0.10mol/L 塩酸 10mLと0.30mol/L 水酸化ナトリウム水溶液10mLの混合水溶液の (mol/L) とする。 考え方 水溶液の混合によって、 次の反応 がおこる。 解答 1価の強酸のHCI から生じるH+ と, 1価の強塩基の NaOH から生じるOH-の物質量は, HCI+NaOH → NaCl+H2O H+: 0.10mol/L× 10 1000 -L×1=1.0×10-3mol これをイオン反応式で表すと、次 のようになる。 OH: 0.30mol/Lx 10 1000 -L×1=3.0×10-mol H++OH- - H₂O 反応式から、反応するH+ と OHの物質量は等しい。 したがって,反応後にOH- が残る。 反応後の混合水溶液 のモル濃度は、水溶液の体積が (10+10) mLなので 3.0×10-mol-1.0×10-mol -=1.0×10mol/L 0 (10+10)/1000L Kw=[H+][OH-]=1.0×10-14(mol/L) なので、 したがって, H+ OH-の物質 量を比較し、残るイオンの量から モル濃度を求める。 [OH-]= Kw 混合によって水溶液の体積が変わ る点に注意する。 [H+]= [OH-] 1.0×10 mol/L したがって, pH=13 1.0×10-14 (mol/L) 2 =1.0×10-13 mol/L

最後の式はできているのですが、0.33molになりません。 a^2＝0.25なのでa＝0.5になるのではないのですか？

必修例題 12 平衡定数 関連問題 111 112 1.0molの気体 A のみが入った密閉容器に1.0molの気体Bを加えたところ, 気体CおよびDが生 成して,次式の平衡が成立した。 A + B ← C + D このときのCの物質量として最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, 容器内 の温度と体積は一定とし, この温度における反応の平衡定数は0.25とする。 ① 0.25 ② 0.33 0.50 ④ 0.67 ⑤ 0.75 解説 Cの物質量を x[mol] とすると, 反応の量的関係は次のようになる。 はじめ A 1.0 + B ← C.+ D 1.0 0 0 [mol] 変化量 -x -x +x +x (mol) x x [mol] 平衡時 1.0-x 1.0-x 容器の体積をV[L] とすると, 平衡時の各物質のモル濃度は, [A]=[B] = 1.0-x[mol/L], [C]=[D]=1 [mol/L] V 平衡定数をKとすると, x x - [mol/L] × [mol/L] (16 センター追試) CHECK POINT 平衡定数を用いて物質量を 求める問題では,反応式の 下に「はじめ」「変化量」「平 「衡時」の物質量をまとめる とよい。 このとき, 「変化 「量」 の比が係数比と一致す るように計算し、平衡時の 値を平衡定数に代入して求 めていく。 [C][D] K= == = 0.25 [A][B] x=0.333mol 1.0-x - [mol/L]× V 1.0-x V - [mol/L] 0.33 mol 解答 ②

化学基礎のモル濃度についての質問です。 水和物を溶かす時のモル濃度を求める時、溶質に水和物の水の部分も含むのでしょうか？

(2)で解説を見たのですが、何を言っているかよくわかりません。この問題は、60秒ごとの平均分解速度をそれぞれ出して、また単純平均値もそれぞれ出さないと解けないのでしょうか。解説お願いします。

田 考[グラフ] 2 318. 過酸化水素の分解 少量の酸化マンガン (IV) MnO2に1.00mol/Lの過酸化水素 H2O2 水溶液を 10.0mL加え,発生した酸素 O2 の物質量を60秒ごとに測定した結果を次 の表に示した。 反応中の温度 水溶液の体積は一定として,下の各問いに答えよ。 時間 〔秒〕 0 60 120 180 240 360 300 酸素の物質量 [mol] 0 1.00 × 10-31.85×10-32.53×10-3 3.01×10-3 3.41 × 10-33.69 × 10-3 (1)分解開始から60秒間の H2O2の平均分解速度は何mol/ (L・秒) か。 (2) H2O2のモル濃度をα [mol/L], 反応時間を6秒としたとき, 表の結果について a との関係を表すグラフ1, および60秒間ごとの平均分解速度をα [mol/ (L・秒)], そ の間におけるH2O2濃度の単純平均値を6 [mol/L] としたときのαとbの関係を表す グラフ2に該当するものはそれぞれどれか。 次の (ア)~ (オ) から選べ。 0 (ア) (イ) a (ウ) (エ) b 0 0 b 0 (オ)

(1)の問題です。表や問題文の有効数字は3桁まで出しているのに、なぜ答えは2桁なのでしょうか。おしえてください。

318.過酸化水素の分解 少量の酸化マンガン(IV) MnO2 に 1.00mol/Lの過酸化水素 H2O2 水溶液を10.0mL加え, 発生した酸素 O2 の物質量を60秒ごとに測定した結果を次 の表に示した。 反応中の温度, 水溶液の体積は一定として、下の各問いに答えよ。 時間 〔秒〕 60 120 180 240 300 360 酸素の物質量 [mol] 0 1.00×10-3 1.85×10-32.53×10-33.01×10-33.41×10-3 3.69×10 -3 | (1) 分解開始から60秒間のH2O2の平均分解速度は何mol/ (L・秒) か。 (2) H2O2 のモル濃度をα [mol/L] 反応時間を6秒としたとき, 表の結果について との関係を表すグラフ1, および60秒間ごとの平均分解速度をa [mol/ (L・秒)],そ の間におけるH2O2濃度の単純平均値を b [mol/L] としたときのαとbの関係を表す グラフ2に該当するものはそれぞれどれか。 次の(ア)~ (オ) から選べ。 (ア) a (イ) (ウ) (工) (オ)

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