学年

教科

質問の種類

化学 高校生

解いてくださいお願いします

浜松医科大学入試対策講座 演習問題 2 No. 2 (裏) 生物の細胞内では、さまざまな化合物の緩衝作用により,pHが中性付近に保たれている。リン酸二水素塩とリン酸 水素塩の組み合わせもその一例である。以下では、これらのリン酸塩の25℃における電離平衡と緩衝作用について 考えよう。リン酸は水中で次のように3段階で電離する。 HsPOH+ + H2PO4 (1) H2PO4H+ + HPO HPO H+ + PO (3) (2) Ki = 7.5×10mol/L K = 6.2×10mol/L K's = 2.1×10-13mol/L K. K, K はそれぞれ (1) (2) (3) 式の平衡定数である。 また、水のイオン積を K(=1.0×10-14mol/L2 ) とする。 はじめに, 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液の平衡について考える。 この塩は水中で完全に電離する。 生じたH2P O イオンに関しては, (2) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 .(4) H2PO4 + H2O H3PO4 + OH- この平衡において、水のモル濃度 [H2O][mol/L]は一定とみなせるため, (4) 式の平衡定数 Ka は H2PO4 HsPO4, OH-のモル濃度を用いて、 [H3PO4] [OH-1 K₁ = A [H2PO4] と表される。」との値の比較から、この水溶液はウ性を示すことがわかる。 次に, 0.10mol/LのNa2HPO 水溶液の平衡について考える。 この塩も水中で完全に電離する。 ここで生じたHP 042 イオンに関しても、 (3) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 HPO42 + H2O HPO + OH- (5)式の平衡定数は, K5 = [H2PO4][OH-] [HPO2] B と表される。面との値の比較から,この水溶液はエ性を示すことがわかる。 (5) さらに、この NaHPO4 水溶液の水素イオン濃度[H+] [mol/L] を表す式を導いてみよう。 そのために, (2) 式と(3)式 を組み合わせた次の平衡を考える。 2HPO H2PO4 + PO」-. ・(6) (6)式の平衡定数は,次式で表される。 [H2PO4][PO4] K6 = C [HPO42-J2 リン酸一水素塩の濃度が0.10mol/Lの場合, (3) (5) (6) 式のうち, (6) 式の平衡が最も大きく右方向に偏る。 また, (3) 式と (5) 式の平衡定数を比較すると,前段の考察からオ式の平衡定数の方が十分に大きいため、もう一方の 式の平衡は無視できる。 したがって, [H+] を求めるためには,オ式と(6)式の2つの平衡を考慮すればよい。 オ式と(6)式の平衡反応によって消費される HPO4 イオンの濃度を、 それぞれ [mol/L] と [mol/L] とおくと、 HPOPOの各イオンのモル濃度は次のように表される。 H2PO4 [H2PO4] = I [HPO42] = 0.10-x-y [PO-] = II ここでオ式と (6) 式の平衡定数は非常に小さいので, 0.10-x-y≒0.10 と近似できる。 よって, x, y, 平衡 定数を含む2つの関係式から,[H+] [mol/L] は, [H+] = K2Ks+ D と導かれる。 問4 問5 問6 ウオにあてはまる語句または数字を記入せよ。 I II にあてはまる数式を, x, y を用いて記せ。 A~Dにあてはまる数式を K, K, K, Kw を用いて記せ。 7 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液10mL と 0.10mol/LのNa2HPO4 水溶液10mL を混合して緩衝液を調製した。 この緩衝液に関して、次の(i), (ii)の問に答えよ。 ただし、この緩衝液については、(2)式の電離平衡のみを考慮す ればよい。 数値は有効数字2けたで答えよ。 (i) この緩衝液の水素イオン濃度 [mol/L] を求めよ。 この緩衝液に 0.10mol/Lの塩酸をpHが7.0になるまで加えた。加えた塩酸の体積 [mL] を求めよ。 また、この 値を用いて、塩酸の添加による水素イオン濃度の増加量 (AD [H+]) と塩化物イオン濃度の増加量(4[CI-I)の比 A[H+1 A[CI-] を求めよ。 計算過程も含めて、解答欄の枠内で記せ。

回答募集中 回答数: 0
化学 高校生

化学 この問題が答えなくてわからないので頭良い人教えてください!

19:34 K Y! 大学入試問題過去問デ... × toshin-kakomon.com 4G 8 大学入試問題 過去問データベース 青山学院大学一覧に戻る TOSHI toshin toshin toshin toshin toshin トップページへ 青山学院大学 - 理工(数理サイエンス(B)、 電気電子工 (B)、 機械創造工(B)、 経営システム工(B)、 情報テクノロジー (B), 化学・生命科 (B)) toshin 入学受付中 Itoshin 資料請求・1日体験・入学 のお申込み 2023 化学 toshin toshin ページ [表紙] [第1問] [第2問] [第3問] | [問題PDF]shin toshin 《前のページ 次のページ≫ 大学名検索 →あかさたなは まやらわ 詳細検索 設置区分 国公立 私立 すべて 学部系統 文学・語学 商・経済 教育・人間 社会・国際 法・政治 生命・環境 農水産 理 I 情報 医療 その他 次の問1 問2の答をマークシート解答用紙の指定された番号の解答欄にマ ークせよ。 1 ~ 問1 以下の文を読み, 設問 (1),(2)の解答を有効数字2桁で求め、 9 にあてはまる最も適切な数値を, 同じ番号の解答欄にマークせ よ。 気体はすべて理想気体とし、 気体定数は 8.3 × 103 Pa・L/(K・mol) とす る。 47℃におけるアセトンの飽和蒸気圧は7.6 × 10 Pa とする。 原子量は H1 C12, N14, 0 16, Mg 24 とする。 下図のような移動可能な壁で仕切られた二つの部屋A,Bをもち, 二つの 部屋の容積の合計が4.0Lの加熱装置を備えた容器がある。 部屋Aと部屋B の圧力が異なるとき壁は移動し、二つの部屋の圧力が等しくなると壁は停止 する。 容器内に液体や固体が存在する場合は, それらの体積は容器の容積に 比べて十分に小さいものとする。 部屋 A B 移動可能な壁 部屋Aに酸素と窒素の混合気体312mg, およびマグネシウムの単体 288mg を入れ, 部屋Bにはアセトン 1.74gを入れて容器全体の温度を47℃に保っ た。 十分に長い時間が経過すると壁が停止した。 次に, 部屋 A のマグネシウ ムの単体を強熱すると明るい光を放ってすべて燃焼し、 部屋Aに存在する気 体中の窒素のモル分率は2.5倍に増加した。 (1) 部屋Aに入れた酸素の物質量は である。 2 x10 mol 6 (2)下線の状態では,部屋Aの体積は 4 5 x 10 L₁ 9 全圧は 7 8 x 10 Paである。 問2 以下の文を読み, 設問 (1),(2)の 10 ~ 15 にあてはまる最も適 切な数値を同じ番号の解答欄にマークせよ。 ただし, 25℃ 1.013 × 105 Pa に おける生成熱は, メタン (気)80kJ/mol, プロパン (気) 100kJ/mol, プタン (気) 120kJ/mol, 二酸化炭素(気) 390kJ/mol. 水(液) 280kJ/mol であり, 燃 焼によって生成する水は液体とする。 また, 気体はすべて理想気体とし, 原 子量はH1, C12 016 とする。 ある天然ガスAの主な成分はメタンであり, その他の気体としてプロパン とブタンを含んでいる。 気体であるAを完全燃焼したところ, 燃焼したAの 体積に対する消失した酸素の体積の比の値は同温同圧において3.5であっ た。 また, Aに含まれる全物質量に対するメタンの物質量の比の値は60% であった。 (1) Aに含まれる気体の平均分子量を有効数字2桁で求め, 以下の形式で示 せ。 10 12 11 x 10 (2) 45gのAを完全燃焼した時, 25℃, 1.013 × 10 Pa において生じる熱 量を有効数字2桁で求め、 以下の形式で示せ。 13 15 14 x 10 kJ

未解決 回答数: 0
1/10