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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。

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高校の化学の問題です。解説をお願いいたします。

L アウエオ 【6】 次の文章を読み、 各問いにそれぞれ答えよ。思考・判断・表現 (1) 質量数 59 のコバルト原子がコバルト(II)イオン Co2+になるとき、そのイオンのもつ電子の数は25 個に なる。ユバルト原子の陽子の数、中性子の数、および電子の数はそれぞれ何個か。 273227 (2)自然界の炭素原子には1kg 素原子には160・130・180が存在する。①自然界に存在する 二酸化炭素分子は何種類存在するか。 また、②質量数の和が48の二酸化炭素分子は何種類存在するか。 2×(312+1=18 (3)AとBはある元素の同位体である。Aの原子番号はZで、AとBの質量数の和は2mであり、 n を用いて表せ。 Aの中性子の数はBより2n 大きい。 A の中性子の数をZ、m、n mth-2 24 【7】 次の文章を読み、 各問いにそれぞれ答えよ。思考・判断・表現 図 1 28C5. 1 残っている心の割合 0 5730 時間 [午後] 表 1 放射線の種類 原子番号の変化量 α線 (ア)-2 β線 (ウ) 質量数の変化量 (イ) - (エ) 線 (オ)。 (カ (1)遺跡で発見されたある木片を調べたところ、14C の割合は大気中の割合の12.5%であった。 (2) この木片が枯れたのは何年前と考えられるか。 図1を参考にして解答せよ。 (ア)~(カ)に適切な数字を答えよ。数字は必要に応じて正負の符号をつけよ。 表1の表中の空欄 5730 (3) 放射性同位体である202 Pbは、 α 壊変とβ壊変をそれぞれ何回起こすと、安定な20Pbに変化するか 20 α 壊変とβ壊変の回数をそれぞれ記せ (完答)。 1 288 239/20 店番順o.b.c・d.o.fo.hとする 次の設問(1)には適切

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至急です!!酸と塩基についてなんですが、、 この問題の解説をお願いしたいです…🙏 ちなみに答えは ①2.0 ②0.50 ③CH₃COOH ④60 ⑤30 ⑥12 ⑦2.5 (数字は全て有効数字2桁) (7)2 (8)イ です そこまで詳しい解説でなくても全然良いのでお願いし... 続きを読む

問6 食酢中に含まれる酢酸の質量パーセント濃度を求めるために、西川くんと岩土くんが以下のような実験手順に 従い中和滴定の実験を行った。 その後、実験結果に従って2人で相談しながら食酢中の酢酸の濃度を求め た。 以下の文章を読んで、 下の問いに答えよ。 【思考・判断・表現】 ただし、食酢中の酸としてはたらく物質は酢酸のみとし、酢酸の電離度をα=0.020、薄めた食酢の密度は 1.2g/cm² とする。 【実験手順】 (I) 食酢を、(a) ホールピペットを用いて10mL 正確にはかり取り、(b) メスフラスコに入れた。 (II) メスフラスコに純水を標線まで加えて、 正確に食酢の濃度を 1/10 に薄めた。 (Ⅲ) 薄めた食酢をホールピペットで10mLはかり取り、(c) コニカルピーカーに入れた。 (IV) コニカルビーカーにpH指示薬としてフェノールフタレイン溶液を数滴加えた。 (V) (d) ビュレットに 0.10 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液 (以下NaOHaq と記す) を入れて、 中和滴定を開始 した。 (VI) (A) 溶液の色の変化に注意しながら滴定を進め、 あるところで中和点とみなして滴定を終了した。 【実験結果 】 滴定前と滴定後の目盛りの差を読み取ったところ、 中和点での NaOHaq の滴下量は 5.0mLであった。 【西川くんと岩土くんの会話】 西川くん 中和点では、 (酸の物質量×価数)=(塩基の物質量×価数) が成り立つんだよね。 岩土くん:じゃあまず NaOHの物質量から考えると、濃度が 0.10 mol/L で滴下量の体積が5.0mL だから、 (①) mol だと分かるね。 西川くん:そうだね、 じゃあ、さっきの(酸の物質量×価数) = (塩基の物質量×価数) の式から、薄めた食酢 10mL中には酢酸が (②) mol含まれていることが分かったね。 岩土くん:このことから、薄めた食酢中 10mL中に含まれる酢酸の質量が求められるんじゃないかな、、、 西川くん:そうか! 酢酸の化学式は [③] で、モル質量は (④) g/molだから、(②) mol を質量にすると (⑤) g になるね。 岩土くん 西川くん 体積が10mL だから、 (⑥) だね。 :薄めた食酢全体の質量については、密度が1.2g/cm²、 最後に、薄めた食酢中に含まれる酢酸の質量パーセント濃度を求めると、 x100= (⑦) % となるね。 岩土くん:そういえば最初に食酢の濃度を1/10 に薄めていたね。 だから、 さらに10倍すると元の食酢中に含まれ る酢酸の質量パーセント濃度が求められるね。 西川くん: 食酢中の酢酸の割合って意外と小さいんだな、、、。 (7) 元の食酢の pH を整数で求めよ。 (8) この実験の pH曲線はどのような形なるか。 下のア~エから1つ選び、記号で答えよ。 PH PHI pH 10 7 4 1 (ア) 滴下量 [mL] [PH [ (イ) 10- 7 4 滴下量 [mL] 10 7 4 滴下量 [mL] 10 7 4 滴下星 [mL]

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