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

12番と14番の解き方を教えてください

の No 11400 時間〔年〕 5700 0 過していることがわかった。 このとき、 (残存するMCの粒子数): (生成した14N の粒子数) ある生物の遺骸について残存する C の粒子数を測定したところ、 22800年が経 なさい。 14% ① 24 ② 30 ② 1:3 の比として最も適当なものを、次の ① 〜 8 から一つ選びなさい。 -00 13 3.9 ③ 4.9 ⑥ 5.6 問6 アルミニウムとマグネシウムの混合物 7.50gを十分な量の塩酸と反応させると、 0℃、 1.013 × 10 Paで7.84 Lの水素が発生した。 このとき、混合物中のアルミ ニウムの質量パーセントはいくらか。 最も適当な数値を、次の①~⑥から一つ選び ③ 33 ④36 9 ⑤ 45 161 ⑥ 67 ③ 1:4 ④ 1:7 ①1:2 ⑥ 1:15 ⑤ 1:8 素原子には 35C1と37C1の2種類の同位体が存在し、その存在比は 3:1- 問2 水素原子にはHHとHの2種類の同位体が存在し、その存在比は10000:1 塩 ⑦ 1:16 ⑧ 1:32 【3】 次の問い (問1~3)に答えなさい。 番号は、 15 ( : 1 であるとき、 塩化水素 HCI の分子量はいくらになるか。 最も適当な数値を、 次の①~⑦から~つ 選びなさい。 ただし、 各同位体の相対質量は'Hが1.02H が 2.0 35CI が 35.0 37C1 が 37.0 とする。 ② 36.5③37.0 ① CH3COOK ④ NaHSO4 2 次のabの反応が右向きに進むとき、H2O はブレンステッド・ローリーの定 において、酸または塩基のどちらのはたらきをしているか。その組合せとして正 問1 水溶液が酸性を示す酸性塩を、次の①~⑥から一つ選びなさい。 15 17(配点12点) ② NaHCO3 ⑤ NH&NO3 NH.CI AY ⑥ Can (POJ) 年度 一般前期 化学 37.50ト ① 36.0 ⑥ 38.5 ⑤ 38.0 問 3 金属元素 M の単体 1.6g を強熱して完全燃焼させると、酸化物が1.8g生じた 酸化物の組成式が MO であるとき、金属元素 Mの原子量はいくらか。最も適当な 数値を、次の①~⑥から一つ選びなさい。 ⑦ 39.0 選びなさい。 れやすい性質を いものを、下の①~⑥から一つ選びなさい。 16 a CH3COOH + H2O CH3COO - + H3O + b CO32 + H2O HCO3 + OH- のみ 反応 a 11 反応b ① ① 16 ② 32 ③ 36 ④ 64 ⑤ 72 128 0.01 0.00 ② 酸 どちらでもない ③ 2:1であるとき、xの値を、次の①~ ⑨ から一つ選びなさい。 問4 窒素酸化物 NO, N2Ox において、一定量の酸素と結合している窒素の質量光 どちらでもない ④ どちらでもない 塩基 12 ⑤ 塩基 ⑥6 ⑥ 塩基 ⑤ 5 酸 どちらでもない 3 ④ 4 ①1 ②2 plentiful豊富

回答募集中 回答数: 0
化学 高校生

⑸の解き方を教えてください

108 2018年度 化学 〔II〕 以下の問いに答え, 17 24 しいものを各解答群の中から1つ選び、記号をマークしなさい。 て にあてはまる答として最もふさわ 水質汚濁の指標としてpH, 濁度化学的酸素要求量 (COD), 生物学的酸素 要求量(BOD),全有機炭素濃度 (TOC) 浮遊物質量 (SS) など数多くある。中で も COD が汚濁指標としてよく用いられている。 COD は, 酸化剤によって水中 の主として有機物を酸化させ、そのとき試料水 1Lあたり消費される酸化剤の量 を,それに相当する酸素の質量(mg/L) に換算した値で表示される。 COD の測定は世界的には二クロム酸酸化法 (COD cr) を採用する場合が多い が,日本ではより環境負荷の少ない過マンガン酸酸化法 (COD Mn) が用いられて 8 ag d s.e いる。 0:01 8.0 S.OF (1) 環境問題に関心のある MJ 君は,飲み忘れて気のぬけた炭酸飲料(二酸化炭 素は完全に除かれている)をそのまま流しに捨てた場合の水質汚濁について COD Mn 法を用いて調べた。 まず、この飲料を脱イオン水で300倍に希釈し た。 (ア)を使ってその水溶液を正確に10mLコニカルビーカーにはかり 取り,ここに脱イオン水を加えて約100mLとし,(イ)を加えて酸性にし 次に、(ウ)を加えてよく振りまぜた後、数分間放置した(この操作は 試料中に含まれる塩化物イオンが反応するのを防ぐ目的で行った)。さらに (ア)を用いて 5.0mmol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液10mL を加え, 沸騰水浴中で30分間加熱した。 ここに 12.5mmol/Lのシュウ酸ナトリウム水 3 溶液10mLをア)を用いて加えて混合した。 (エ)に5.0mmol/L 過マ ンガン酸カリウム水溶液を入れ, コニカルビーカーに少しずつ滴下すると, 9.0mL加えたところで(オ)ので、滴定の終点とした。 (09/01 %)*9

回答募集中 回答数: 0
1/8