化学 だし,水溶液の温度は25℃で一定とする。 問4 AgClは難溶性の塩で AgCl の沈殿を含む水溶液中では,次の式(2)で表され a~c) が成り立つ。この紙に関する後の問い(~)に答えまさん 化学 た C 次の図2は、 AgCl の沈殿を含む水溶液中での Ag+および CI のモル濃度 の関係を表したグラフである。 h 47 20×10×100×10-6 ア 2×1043 AgCl (固) Ag+ + Cl* (2) に a AgCl の沈殿を含む水溶液に次の操作 Ⅰ. II を行ったとき 沈殿の量は増 加するか、減少するか。それらの変化の組合せとして最も適当なものを の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 式 (2) の右向きの反応 (正反応) の 25 後 ・毎×1000% ンタルピー変化AHはAH0である。 10 H OLO O 操作Ⅰ 純水を加える。 Ad 操作Ⅱ 温度を上げる。 操作 I 操作Ⅱ ② ③ 沈殿量が増加する 沈殿量が増加する 沈殿量は変化しない 沈殿量が増加する 沈殿量が減少する 沈殿量が増加する ④ 沈殿量は変化しない 沈殿量が減少する 沈殿量が減少する 沈殿量が増加する 6 沈殿量が減少する 沈殿量が減少する - [Ag+] ( × 10-5mol/L) 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 イ 1.5 1 0.5 0 2 4×10 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 00.5171 10 0175 [Cl-] (×10-5mol/L) 5.00- 図2 AgCl の沈殿を含む水溶液中での Ag+ および CI のモル濃度の関係 10 10. 000 2.056 5.0×10mol/LのAgNO 水溶液10mLに4.0×10mol/LのNaCl 水溶液10mLを加えた後の水溶液中のAg+ および CI のモル濃度を表す点 はア~エのどれか。 最も適当なものを,次の①~④のうちから一つ選べ。 12 0.10mol/Lの塩酸100mL に 2.0gのAgClを加えた。この水溶液中の Ag+の濃度は何mol/Lか、最も適切な数値を、次の①~④のうちから 一つ選べ。ただし,AgCl の溶解度積 K は 1.0 × 10-10 (mol/L)2 とする。 また、水溶液の体積は100mLで変化しないものとする。 11 |mol/L 120 ① 1.0 × 10-10 280.0 - ② 2.0 × 10-10 ③ 1.0 × 10-9 0.01 +x ④ 2.0 × 10-9 0.1.2=1.0×10 19 w. ① ア ② イ ③ウ ④エ 245 143.5 0.1×0.1 110×10 00 10 0.014 1435280,00 [A][0] [Ag] (435 5650 1,0x 10x10 710 f - 39 -

Ir 7 S 式 (※) の反応速度式とk=2.0×10sを用いると, v=k [N2O]より (-0.010) mol/ (L-s) = 60-0 2.0×10 3 /s x 0.010 + 2 mol/L よって、 1分後の容器内に存在する NO の物質量は, 8.86x10mol/L×20L=0.177mol 0.18mol 問3 9 正解 ① 8.86 × 10mol/L 充電において、 正極では外部電源へ電子が出ていき, 負極では外部電源から電子が入ってくる。 [Ag*] = (mol/L) 201 [g]と[C1] について溶解度積 K. が成り立つので、 | Km=[Ag*] [Cl]= (mol/L)×0.10mol/L [I] = 0.10mol/L+ (mol/L) 0.10mol/L = 1.0×10-10 (mol/L =1.0×10mol/L 〔参考〕 加えた 2.0g の AgCI (式量143.5)のうち0.0 mol/Lの塩酸100mLに溶けた分は, 1.0×10mol/Lx 100 1000 であり、極めてわずかである。したがって、ょく 0.30 -L×143.5g/mol = 1.4×10g を満たす。 C 12 正解 ③ 5.0×10mol/L の AgNO 水溶液10mLに 4.0x 10mol/LのNaCl水溶液10mLを加えた直後(反応) [Ag"]と[C]は、混合後の水溶液の体積が2倍にな るので, コバルト酸リチウム 正極 LiCoO2→Lii-,CoO2+zLi*+re (1) 充電時 黒鉛 負極 C + Li" + re→LiC (2) 放電においては, 式 (1) (2)の逆の変化が起こる。 正極 Li-CoO2+zLi'+ze →LiCoO (1) [Ag*] = 5.0 × 10-mol/Lx 1 1:1 放電時間 (2)' = 2.5 x 10 mol/L [CI] = 4.0 × 10mol/Lx. 1 2 = 2.0×10mol/L このとき, [Ag*] [Cl-] = 2.5×10 負極 LiC→C + rLi* + re この放電で流れた電子e の物質量は, 0.500C/sx (32×60+10)s =0.0100mol 9.65 × 10°C/mol 式(1)' より, 正極では流れた電子と等しい物質量 Li*が, e とともに正極に入る。 したがって, 正極は ■00molのLi (モル質量 6.9g/mol)分の質量が増加す 以上より, 求める正極の質量変化は +0.0100mol x 6.9g/mol = +0.069g__ a 10 正解 ⑥E AgCl (固) Ag+ + Cl"] (2) I: 純水を加えると, Ag* と Cl の濃度が減少す で,ルシャトリエの原理により Ag* と CI の が増加する方向すなわち式 (2) の右方向へ平衡が する。 その結果, AgCl の沈殿量が減少する。 式(2)の正反応 (右向きの反応) は,エンタルピー する (AH> 0)ので,吸熱反応である。 温度 ると,ルシャトリエの原理により温度が下が 吸熱方向) すなわち式 (2) の右方向へ平衡が移 その結果,AgCl の沈殿量が減少する。 正解 ③ の塩酸に含まれるCI のモル濃度 [Cl-] は, ある, これに 2.0g の AgCl を加えたとき, AgClが溶けて, Agのモル濃度 [Ag*] なったとすると次式が成り立つ (πく -0-0 2 mol/L × 2.0×10mol/L Ksp YA =5.0×10-1 (mol/L) > 1.0×10-1 (mol/L) 2 となるので, AgCl の沈殿が生じることがわかる。 AgCl が沈殿したことにより, [Ag+] がx×10mol/L減少 したとすると, [C1] もxx10mol/L 減少したので 反応後の水溶液(AgCl の沈殿を含む水溶液)について次 式が成り立つ。 [Ag*][CI] = (2.5-x)×10mol/Lx (2.0-g)×10mol/L/ Ksp = 1.0×10 -10 (mol/L)2 ･･････ (1) 図2のグラフは, [Ag+] [Cl-] = 1.0 × 10-10 (mol/L)の 関係を表しているので, 式 (1) はこのグラフ上にある 点である。 また, 沈殿がどれだけ生じても[Ag*]と[C]]] の差は常に 0.5 × 10mol/Lであり,次式が成り立つ。 [Ag*] = [Cl-] + 0.5×10mol/L ･･････ (2) 次図のように図2のグラフに直線 ([Ag+] = [Cl] + 0.5×10 ~ mol/L) を書き入れてグラフとの交点を求め ると,ウが決まる。 OPON [Ag') (×10 0.5 [Ag*][Cl-]=1.0×10 - いで数えるために着目原子の各結合を 12 合は必ず相手原子と共有されるので、結合数を重複しな at として数え [Ag"]=[Cl-]+0.5×10 -5 ウ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 [Cl-] (×10mol/L) 図2 [参考] 式 (※1)を変形すると, (2.5-) (2.0-x) = 1.0 2x²-9x+8=0 (0<< 2.0) 9-17 エニー4 ≒ 1.2 [C]=(2-1.2)×10=0.8×10mol/L : [Ag'] = (2.5-1.2)×10=1.3×10mol/L) 第3問 11314 正解 ①⑤(順不同) 点ウ 1つの着目原子は一個×3個の結合をもつと考え る。 (誤)融雪剤は,溶解エンタルピーによる発熱や凝 固点降下の現象を利用して氷を融かしたり凍結を防ぐこ とができる物質で,水に溶け多くのイオンに電離する塩 (NaClMgCl2, CaCl2 など) が使われる。 炭酸カルシ ウム CaCO3は水に難溶で、融雪剤には適さない。 (正) 海水から NaCl や KCI を分離した後に得ら れるMgCl2 を主成分とする混合物は,「にがり」とよば これ豆腐の凝固剤として広く使われる。 着目したC原子 2 合 結合 フラーレン1分子あたり、炭素原子は全部で60個あ るので、含まれる炭素間の結合数は ③(正) ヨウ素溶液(ヨウ素12のヨウ化カリウム水溶 液)は殺菌作用をもち, うすめたものはうがい薬や消毒 液に利用される。 15 ④ (正) さらし粉 CaCl (ClO) H 2 O は,含まれる次 亜塩素酸イオン ClO による強い酸化作用をもち, 殺菌・ 漂白剤として利用される。 ClO_ + 2e + 2HCl + H2O 3 2 一個×60=90個 よって、Cmのフラーレン1mol中に含まれる炭素 原子間の結合は90molである。 問316 正解 ① 5種類の金属をイオン化傾向の大きい方から順に並べ ると. Na > Mg > Al > Pb>(H₂) > Ag ア 冷水を加えたとき Na のみが H を発生して溶 ける。 よって, Aは Na である。 2Na+2H2O2NaOH H 8650 イ 希塩酸を加えたとき, (H2)よりイオン化傾向の 大きいMg, AlはH2を発生して溶ける。 Pb も (H2) よ りイオン化傾向が大きいが、 生成する PbCl2 が水に難 溶のため、ほとんど反応しない。 よってBとCは Mg. Al のいずれかでありDとE は Pb, Ag のいずれかである。 Mg + 2HC1 MgCl2 + H2 2A1+6HC12AICl+3H ウ過剰のNaOH水溶液を加えたとき反応して溶け BCとDは、両性金属の単体である Al. Pbである。よっ てイより CはAL D は Pb と決まる。 さらに残りの B は Mg, Eは Agと決まる。 (誤)過リン酸石灰は、リン肥料の一種で、水溶性 のリン酸二水素カルシウム一水和物 Ca (H2PO)2H2O と硫酸カルシウム CaSOの混合物である。脱水剤には 使えない。--- 問215 正解 ⑤ 分子式 Ceo のフラーレン分子を構成する炭素原子1つ に着目すると、いずれも3個の結合が出ているが, 各結 2Al+2NaOH+6HO2Na [Al (OH)] 3H1 問417 正解 ④ 元素名 (物質ではなく元素の種類だけを指定する)か. 単体名 (一種類の元素からなる物質を指定する)かを区別 する。 ①分留により得られる酸素はO2のことであるから,