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化学 高校生

(3)の解説の「氷の中の1個の水分子は他の4個の水分子と水素結合を形成している」ってどういう意味か教えて欲しいです🙇‍♀️

36. 〈水分子の特性〉 H2Oの沸点は,ほかの同族元素の原子の水素化合物の沸点に比較すると著しく高い。 これは, H2O では分子間に強い水素結合が存在するためである。 氷は水分子からなる結 晶であり, 1.0×10 Paでは,一つの水分子に対してまわりの水分子は正四面体の頂点方 向から水素結合で結合している。 水素結合やなどを総称して分子間力と呼ぶ。 分 子量が大きいほど, は一般に強くなる。 (H=1.0,O=16, NA=6.0×1023/mol) (1) に入る適切な語句を答えよ。 (2)第5周期までの14族, 15族, 16族の元素について, 同族元素の原子の水素化合物 の中で最も沸点が低い物質の分子式をそれぞれ答えよ。 (3) 下線部に関し, 1.0×10 Pa において氷1.0cmの水素結合をすべて切るのに必要な エネルギー 〔kJ] を有効数字2桁で答えよ。 ただし, 氷の中の水分子一つがA個の他 A の水分子との間に水素結合を形成しているとき,水分子 M 個の中には合計 M × 2 個の水素結合があるとする。 また, 水素結合一つを切るのに必要なエネルギーは 4.0×10-2Jとして, 氷の密度は 0.90g/cmとする。 [22 北海道大 改〕 記 (4) 氷が融けて水になると体積が減少する。 この理由を簡潔に述べよ。 [15 慶応大〕

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化学 高校生

化学 3番の問題の解答黄色線の部分、4/2ってなんのことですか?

準 36. 〈水分子の特性> H2Oの沸点は,ほかの同族元素の原子の水素化合物の沸点に比較すると著しく高い。 これは,H2O では分子間に強い水素結合が存在するためである。 氷は水分子からなる結 晶であり, 1.0×10 Pa では,一つの水分子に対してまわりの水分子は正四面体の頂点方 向から水素結合で結合している。 水素結合やなどを総称して分子間力と呼ぶ。 分 子量が大きいほど, は一般に強くなる。 (H=1.0.0=16,N=6.0×1023/mol) に入る適切な語句を答えよ。 2 第5周期までの14族, 15 族, 16族の元素について、 同族元素の原子の水素化合物 の中で最も沸点が低い物質の分子式をそれぞれ答えよ。 (3) / 下線部に関し, 1.0×10 Paにおいて氷 1.0cmの水素結合をすべて切るのに必要な エネルギー 〔kJ] を有効数字2桁で答えよ。 ただし, 氷の中の水分子一つがA個の他 A 2 の水分子との間に水素結合を形成しているとき,水分子 M 個の中には合計 M×1 個の水素結合があるとする。 また, 水素結合一つを切るのに必要なエネルギーは 〔22 北海道大 改] 40×10-20Jとして, 氷の密度は0.90g/cmとする。 水になると体積が減少する。 この理由を簡潔に述べよ。 [15 慶応大〕

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化学 高校生

132の問題です。 問の4の解き方が理解できません。 水素イオンは完全に反応するということですか?

82 A 第 132問 緩衝液のpH 水に強酸や強塩基を少量加えるだけで,pHは大きく変化する。例えば,25℃の純粋な 水のpHは 7.0 であるが,1.0Lの水に 1.0mol/Lの塩酸 1.0mL を加えるとpHは3.0と なる。また,1.0L の水に 1.0mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液10mLを加えるとpHは (ア)となる。 一方,弱酸とその塩の混合水溶液,あるいは弱塩基とその塩の混合水溶液は,その中に 酸または塩基が少量混入しても,pHの値がほぼ一定に保たれる作用 (緩衝作用)がある。 そのような水溶液を緩衝液とよび、一定に保ちたいpHの値に応じて (1) さまざまな緩衝液 を用いることができるが,ここでは酢酸と酢酸ナトリウムからなる緩衝液のはたらきにつ いて考えてみる。 加水分 トリウム 04000 HỌ 平定数を なすことができる 物です。 =(a)... ② 右辺の分 のイオンK を用 酢酸は水溶液中で,式 (1) の電離平衡にあり,その電離定数Kは式 (2) で表される。酢 酸は弱酸であり,K は 2.0 × 10 - 5 mol/Lと小さい。 CH3COOH CH3COO+H+ [CH3COO-] [H+] Ka= [CH3COOH] (!!) ......(1) 10 …………… (2) 式 (1) の電離平衡および式 (2) は酢酸水溶液に酢酸ナトリウムを加えた混合水溶液でも 成り立つ。 濃度 0.20mol/Lの酢酸水溶液100mLと, 0.10mol/Lの酢酸ナトリウム水 溶液100mLを混合した水溶液を作った。 この混合水溶液中では,酢酸ナトリウムはほぼ 完全に電離し,酢酸はほとんど電離していないと考えてよい。 この混合水溶液に酸を加え ると式 (3) の反応が進み, 加えた酸が酢酸イオンによって消費される。 逆に, 塩基を加え ると式(4) の反応が進み, 加えた塩基が酢酸によって消費される。 CH3COO + H+ CH3COOH CH3COOH + OH→ CH3COO + H2O ....... (3) .......(4) 加えた酸および塩基の量に比べて,溶液中にあらかじめ存在する酢酸イオンおよび酢酸 [CH3COO¯] [CH3COOH] の量が十分多い場合には として機能する。 4=(b) .. 1. Cmol/Lの酢酸ナ して平衡に達したと 0001は(c)mc ml/Lと近似できる。 うに表すことができる。 Ky=(d)... とりは共にKを表 [OH] なので、 一の変化、つまりpHの変化が小さくなるので緩衝液 れいて次のように表す 神の空(a) 20.070mol/L L). K.-10 まで求めよ。 * 問1 (ア)にあてはまる値を小数第1位まで示せ。 ただし,水酸化ナトリウム水溶液 を加えたときの溶液の体積変化は無視してよい。 問2 下線部(i) について,次の(a)~(d)に示す2成分を1:1の物質量の比で含む混合 水溶液のうち,緩衝液に分類できるものはどれか、全て選んで記号で答えよ。 (a) NH4CI/HCI (b) NazHPO4/NaH2PO4 (d) KCI/KOH (c)NaHCO3/H2CO3 問3 下線部 (ii) の水溶液のpHを小数第1位まで求めよ。 ただし, log2 = 0.48 とする。 = 0.30, log3

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化学 高校生

化学基礎の問題です。CODの測定方法で求め方の意味がわからないので解説お願いします!

CODは次のようにして求める。 実験操作 を加える。 化剤の量を, ので,単位は [mg/L]である。 ① コニカルビーカーに試料水 50mLを取り, 6.0mol/L 硫酸 5.0mL ②ホールピペットで2.0 × 103mol/L 過マンガン酸カリウム KMnO 水溶液 10.0mLを加え, 弱火で約30分間煮沸する。 (有機化合物は酸化分解される) -3 しゃふつ ③ホールピペットで5.0×10 - mol/L シュウ酸ナトリウ Na2C204 水溶液 10.0mL を加える。 (KMnO の赤紫色 が消える) ④ ビュレットで②で使った KMnO4 水溶液を滴下して 水溶液がうすい赤紫色になる (終点)までの体積を求める。 結果 ④ 3.0mLで終点に達した。 KMnO4 水溶液 終点に |達した [水溶液 CODの求め方 ~④で用いた酸化剤; 還元剤の量的関係 をまとめると次のようになる。 ②のKMnO4が受け取ったe の物質量 有機化合物が失ったe-の物質量 ④のKMnO が受け取ったe の物質量 ③のNa2C204 が失ったe の物質量 また,KMnO4 と Na2C204 の反応は,それぞれ次式で表される。 MnO + 8H+ + 5 → Mn²+ + 4H2O p.173, 174 2- C2O42 → 2CO2 + 2e 試料水 50mL中の有機化合物が失った電子eの物質量を [mol] とすると, 10.0+3.0 2.0×10 - mol/L× 1000 L×5=x+5.0×10-3mol/Lx- x=3.0×10-mol 10.0 LX2 1000 酸素は O2 + 4H + + 4e 2H2Oのように反応するので,その質量 〔mg] は, -5 3.0×10 - molxx32g/mol×10°mg/g ▼表 湖沼の COD 平均値(2015年) 4 『環境省 水・大気環境局平成 27 年度公共用水域水 「質測定結果」より =0.24 mg これを,試料水 1.0L に換算すると, 0.24 mg x 1000 mL/L =4.8mg/L 50 mL 値 湖沼 COD [mg/L] こつ となり, CODは4.8mg/Lになる。 支笏湖 (北海道) 0.7 もとす 汚濁が進んでいるといわれている。 BAS 右表で, COD が5mg/L以上の湖沼では水質 低 本栖湖 (山梨県) 0.9 いとう 洞爺湖 (北海道) 1.0 いず 伊豆沼 (宮城県) 8.9 長沼 (宮城県) 9.1 試薬や溶媒中の不純物などによる誤差を補正するため,試い、 印旛沼 (千葉県) 11 空試験が必要である 酸化還元反応

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化学 高校生

この問題の進め方がわかりません。解説の式は分かったけど、その式を作るまでの思考回路?が理解できません。特に(1)でo2のイオン反応式作るところからわからないです

■ 156 化学的酸素要求量 (COD) 化学的酸素要求量 (COD) は水質を評価する指標 の一つで、河川などの水1Lに含まれる有機物を酸化するときに要する過マンガン酸カ リウムなどの酸化剤の物質量を,O2の物質量に換算し、そのO2の質量を表したもので あり,単位を mg/Lで表す。実験としては,まず河川水に含まれる有機物を,酸化剤を 過剰に加えて酸化する。 次に, 初めに加えた酸化剤と過不足なく反応する量の還元剤を 加える。さらに,残存する還元剤を酸化剤で滴定することにより,有機物を酸化すると きに要した酸化剤の量を求める。 ある河川水の COD を測定するために実験を行ったと ころ, 河川水 20mLに含まれる有機物を酸化するのに要した5.0×10mol/L 過マン ガン酸カリウム水溶液の量は, 4.8mLとなった。 (1) 下線部について,過マンガン酸カリウム1molの消費は,酸素O2の消費に換算する と何mol になるか。 酸化剤としての電子のやり取りに注目して, 分数で答えよ。 (2) この河川水1Lに含まれる有機物を酸化するのに要する過マンガン酸カリウムの物 質量は何molか。 (3) この河川水の COD [mg/L] を求めよ。 [北海道大 改]

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