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化学 高校生

化学基礎の問題です。 解説をお願いします🙇‍♀️ 一部の問題でもいいので教えてくれると嬉しいです😃

6 ある金属Mの硫酸塩 MSOの式量を の分子量をmとする。 この硫 水H20 酸塩水和物 MSO4 H20 (nは整数)の結晶 [g] を蒸留水 [g] に完全に溶 " かしたところ, 密度d [g/cm²] の水溶液ができた。 (1) この硫酸塩の水溶液の質量パーセント濃度を式に表せ。 (2) この硫酸塩の水溶液のモル濃度を式に表せ。 【解答】 (1) (2) 100mswi (m+nmw) (wi+Wz) 1000dw (ms+nmw) (w1+Wz) [%] [mol/L] 7 図は、塩化ナトリウムの結晶構造を示したものである。 ただし、アボガドロ定数を 6.0×1022/mo1, NaCl=58.5、 5.63=175.6 とする。 また、 Na+ と CVは互いに接し、 No+ どうし、 CI- どうしは離れているものとする。 (1) この単位格子に含まれる Na+, CI の数はそれぞれ何 個か。 (2) 1 個の No+は何個の C-と接しているか。 (3) CIの半径は 1.7×10-8cm である。 Noの半径は何cmか。 (4) 単位格子の質量は何gか。 (5) 結晶の密度は何g/cm²か。 有効数字2桁で答えよ。 【解答】 (1) Na+...4個 C1~・・・4個 (2) 6個 (3) 1.1×10-8cm (4) 3.9×10-22g (5) 2.2g/cm² (1) Na (2) 6個 【解答】 14 [mol/L] 4 (9) CL 4 10 -5.6×10^- ONa+ CI™ cm 8 標準状態で470.4 [L]のアンモニアをすべて、 1.0[L]の水(密度1.0[g/cm²]) に溶解させたら、溶液の密度は0.90 [g/cm²] であった。 アンモニア水のモル濃 度を求めよ。 H=1.0、 N=14 9 密度がA[g/cm²] で質量パーセント濃度がB[%] の濃塩酸がある。この濃塩 酸を薄めて、 C [%] の希塩酸(密度D [g/cm²]) [cm²] つくりたい。 必要な濃 塩酸は ( ① ) [cm²] であり、薄めるために必要な水の質量は ( ② ) [g] である。 【解答】 ① CDE/AB ② DE (I-C/B) 10 次の文の に適する数値を入れよ。 H=1.0, 0=16.0, アボガドロ定数 を 6.02×1023/mol 6.35=256 とする。 水が凝固して氷になると, 水素結合により水分子は図1のように配列する。 酸 素原子は正四面体構造の4つの頂点と中心にある。 図2はその単位格子で, 一辺 が 6.35×10-°cmの立方体になる。 立方体の頂点に位置する酸素原子は8個, 面 上にある酸素原子は(a) 個, 内部にある酸素原子は(b)個である。 したが って, 単位格子の中には(c)個分の水分子が含まれる。 氷の密度を求めると (d)g/cm² になり, 液体の水の密度 1.00g/cm² より小さい。 これが氷が水に浮 く理由である。 【解答】 (a) 6 (b) 4 図1 酸素 水素 (c) 8 (d) 0.934 0.99×10 'em \176×10cm 図 2 6.35 x 10 em.. B

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物理 高校生

これ基底状態から第一励起状態になるときk格からL格に電子が1つ移ることで電子同士の斥力でなんかすごいことになったりしないんですか?

594. フランク・ヘルツの実験 解答 (1) 解説を参照 (2) 2.5 指針 加速された電子の運動エネルギーが, 水銀原子の基底状態と, 最もエネルギーの低い励起状態とのエネルギー差に等しくなるとき, 原 子内の電子を励起し、エネルギーを失う。 エネルギー差に等しくないと きは、原子内の電子を励起できず, エネルギーを失わない。 解説 (1) FG間の電位差で加速された電子は,その運動エネル ギーが小さいとき, 水銀原子に衝突しても, 原子内の電子を励起でき ないので,途中でエネルギーを失うことなくPに達する。 しかし, 加 速した電子のエネルギーが, 水銀原子の基底状態と, 最もエネルギー の低い励起状態とのエネルギー差に等しくなると,電子は,水銀原子 内の電子を励起し, エネルギーを失う。 このため,電子は, Gよりも わずかに電位の低いPに到達できなくなり、 電流計に流れる電流が減 少する。 さらに電位差Vを大きくすると,やがて電子のエネルギーは, 2回目の励起によって失われ、 再び電流が減少する。 このようにして, 電流は,増加・減少を繰り返す (図)。 (2) 電位差Vが4.9V 大きくなるたびに、電流は減少を繰り返すため. 水銀原子のエネルギー準位の差は 4.9eV である。 また, 観測される紫 外線は, 励起された水銀原子内の電子が基底状態にもどるときに放出 される光子であり, 4.9eVのエネルギーをもつ。 プランク定数をん, 電気素量をe, 光速を c, 紫外線の波長を入とする と. eV= 入について整理し, 各数値を代入すると, i= hc eV = hc 入 ( 6.6×10-34) × ( 3.0×10) (1.6×10-19)×4.9 = 2.52×10-7m 2.5×10-7m 理 C

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物理 高校生

こういう記述系のことをちゃんと書くことが苦手なのですが 具体的に押さえておくべきポイントとかありますか?

593. 水素原子の 解答 (1) 解説を参照 (2) 6.6×10-7m 指針 電子がより低いエネルギー準位に遷移するとき、準位間のエネ ルギー差に相当するエネルギーをもつ光子が放出される。 このとき,準 位間のエネルギー差が大きいほど, 放出される光子の波長は短い。波長 の長短とエネルギーの大小を関連させて考える。 (2) では, 与えられた式, 404 12/12 (1111) を用いる。 =R 12 222 n n 解説 (1) エネルギー 準位の高いところから低 いところに電子が遷移す るとき, 準位間のエネル ギー差に相当するエネル ギーをもつ光子が放出さ れる。 F は, 最も波長が 短い(エネルギーが大き い) 系列に属しており, この系列は,準位間のエ ネルギー差が最も大きい 系列である。したがって,電子が遷移した後のエネルギー準位は最も 低く,その量子数はn'=1である (図)。 また,F は,その系列の中では最も波長が長く、エネルギーが小さい。 これから,遷移する前のエネルギー準位の量子数は, n' = 1のエネル ギー準位との差が最も小さいn=2である。 量子数2のエネルギー準 位から量子数1のエネルギー準位への遷移による電磁波である。 (2) D, E は, 波長が2番目に短い系列に属しており,この系列は, 準 位間のエネルギー差が2番目に大きい系列である。 したがって, 電子 が遷移した後のエネルギー準位の量子数は, n'=2である(図)。 D は, その系列の中で最も波長が長く, エネルギーが小さいので, 量子数 n=3のエネルギー準位から量子数n'=2のエネルギー準位への遷移 によるものである。 Eは, Dの次に波長が長いので,n=4からn'=2 へのエネルギー準位間の遷移によるものである。 波長 エネルギー D E B 各系列で,準位間の エネルギー差が小さ い一部の遷移を示す。 FC 量子数 ∞ 与えられた式, 1/1=R ( 17/11/12 ) を用いると,Eの輝線の光の波長 n²

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物理 高校生

問4 カについて、ドップラー効果の考え方で波長を考えているようなのですが、よくわかりません。 音源側とか観測者側(?)みたいな関係があるのだとは思いますが、どうやって考えるんですか?

図2のように、水素ガスを封入した放電管に高電圧を加えると,水素ガスから特有 の光が発せられる。発生した光をプリズム分光器に入射して、 CCDカメラで撮像した。 4.0 高電圧 水素 ガス 放電管 ( プリズム分光器 図 2 図 3 - 22- 0 CCDカメラ 問3 次の文章中の空欄 オに入れる式と語の組合せとして最も 一適当なものを 次ページの①〜⑧のうちから一つ選べ。 28 7.0 波長 〔×10-7m] プリズム分光器により分光した光をCCDカメラにて撮像すると, 図3のように 可視光領域のいくつかの波長に輝線(線スペクトル) がみられた。これらの波長には 規則性がある。 ボーアは量子条件と振動数条件を提唱し,この規則性を説明した。 電子がもつことができるエネルギー (運動エネルギーと無限遠を基準とした静電気 力による位置エネルギーの和) En は,リュードベリ定数を Roo, 光速をc, プラン ク定数をんとして,正の整数n を用いると, En =-- Roch のようにとびとびの値 として表される。 水素原子内で電子がエネルギーの高い軌道から低い軌道に移ると 2 n² き, その差のエネルギーを1個の光子として放出する。 この光の波長をすると 光子のエネルギーeは,e= ウ と表される。このことから, 放出される光の波 長のうち最も短いものは I と求められる。 この電磁波の種類はオ である。 P = hv ① 3 (4) (5) 6 ⑦ 8 ウ h λ h 2 h 入 カ キ h 入 hc 入 hc 入 hc X hc 問4 次の文章中の空欄 I ① 短く 狭く Roo RO ② 短く 広く 1 R 1 RO Roo Roo 1 RO ものを、後の①~④のうちから一つ選べ。 1 RO 29 オ 3 長く 狭く - 23- 紫外線 X線 物理 紫外線 X線 キ に入れる語の組合せとして最も適当な 紫外線 水素原子がプリズム分光器に近づいているときに発光した場合を考える。 水素 原子の速さが光の速さに比べ十分に小さいため、音のドップラー効果と同様に 考えると, 光子の波長はボーアの理論で求められる波長より カ なると考え られる。 放電管内の水素ガスは, 熱運動により様々な速度で動くため、実際には 輝線に波長の幅が見られる。 この幅は水素ガスの温度が高いほどキなる。 de X線 紫外線 X線 4 長く 広く

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化学 高校生

鉛蓄電池の正極の反応がよくわかりません。電子が負極からきて酸化鉛が鉛イオンと酸化物イオンに分かれてしまうのはなぜですか?

または ヨという。 ry 地の利用 ■用例 電灯 コン 二灯 ン 知器 MUK カメラ 機器 車 源 10 ink Webサイト 070 鉛蓄電池の構造と反応 鉛蓄電池を放電させると、負極と正極で次の リーに使われ 図22 ような反応が起こる。 負極 Pb + SO4²- 極 PbO2 + 4H + + SO²- +2e- Pb 負極 2e 図23 鉛蓄電池を放電させると, しだいに両極とも水に溶け にくい白色の硫酸鉛(ⅡI) PbSO4 でおおわれる。ま た,硫酸が消費されて水が 「生じるため、電解液の希硫 酸の濃度は小さくなって電 圧が低下する。そこで,鉛 蓄電池の負極および正極を 外部電源の負極および正極 alにつないで充電すると, 放電のときと逆向きの反応が起こって電極と電 解液がはじめの状態にもどり起電力も回復する。 鉛蓄電池の放電時と充電時の反応をまとめると,次のようになる。 放電 Pb + PbOz + 2H2SO42PbSO4 +2H2O (53) 充電 PbSO4 蓄電池の利用 自動車のボンネットを開けたところ。 ・発展化学 酸化 還元 問 ⑩0 鉛蓄電池について,次の問いに答えよ。 PbSO4 +2e¯ (51) PbSO4 + 2H2O (52) 2e-> Pb2 SO H₂O ・電流 H₂O 希硫酸 図 23 鉛蓄電池のしくみ 2e HHO Pb2+ SO (-) Pb|H2SO4aq | PbO2 (+) 化学エネルギー 正極 (1) 放電のとき. 次の質量は増加するか, 減少するか。 PbO2 2e PbSO4 第3章 酸化還元反応 電気エネルギー ( O = 16, S = 32,Pb = 207) (a) 負極の質量 (b) 正極の質量 (c) 希硫酸(電解液)の質量 (2) 放電で電子 2.0molが流れたとき、両極の質量変化はそれぞれ何gか。 [(1)(a)増加 (b) 増加 (c) 減少 (2) 負極:96g 正極:64g ] 20

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