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化学 高校生

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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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数学 高校生

(2)なんですけど、2√5ってどうやって出すのですか?誰か解説してくださると嬉しいです、宜しくお願い致します🙇

このように、円の中心から垂線を引くことによって、弦が2等分さ れるので,dの値を求めることができます。 例題 22 パターン編 方程式 (1) 直線x+y=1が円 (x-3)2 +y'=9によって切り取られる弦 AB の長さを求めよ。 (2) 直線2x+y+α=0が円 +y=20によって切り取られる弦 PQの長さが6であるように定数αの値を定めよ。 ポイント (1) まず, d を求めます。 そのあと、図を利用して、 弦の長さを求めます。 (2) 弦の長さが6なので,図を利用してdの値を求めます。 これよりαにつ いての方程式を作ることができます。 ax+by+c=0 の形にしておく 解答 (1)円の中心 C (30) と直線x+y-1=0の距離 dは |3+0-1| 2 d= == =√2 √12+12 x+y-1=0 これより, 右図において 3 C(3, 0) A AH = √32-(√2)=√7 ← △ACHで 三平方の定理 d√2 3 よって, 弦 AB の長さは H AB = 2x√7=2√7AB=2AH- B 2) 弦の長さが6なので, 右図において, PH = 32等分だから これより円の中心0と直線の距離 dは d=√(2√5)2-32 = √11 よって, √√11 = | 2.0 + 0 +α| √55 = |a| √22+12 P 2√5 H APOH T 三平方の定理 H 6 ←”についての 方程式を立てた a = ±√55 ≠2√5 2x+y+α=0 パターン22 弦の長さ

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数学 高校生

ステップ1の単位円にした時の書き方がわかりません。そもそも√2/2の位置とかがわからないのでその考え方も教えてほしいです。 ステップ2と3は全くわかりません

STEP 1 単位円をかき, 軸に平行な直線を引く (1) 単位円の場合, sin は ① x 座標に対応するので, 単位円と直線 ① == √2 y (cos 0, sin0) 2 をかく。 sin (2) 単位円の場合, cost は ② . y 座標に対応するので, 10 単位円と直線 ② √3 2 2 をかく。 O coso 1 XC 下の図に直線をそれぞれかきこんでみよう! y↑ このとき点(1,0)をA, 単位円と直線の交点をP とすると, 求める 0 は∠AOP である。 (1) (2) y↑ 1 -1 1 X -1 1 XC STEP 2 直角三角形をつくり、内角の大きさを調べる 0° 180° なので, 単位円のうちx軸の 上側にある半円の部 分だけを考える。 点A, 点Pもかきこもう! TAA E STEP1 でかいた点Pからx軸に引いた垂線とx軸との交点をHとし, 直角三角形 POHをつくる。 (1) 直角三角形 POH において, OP =1で,Pの① 座標が であることから、直角三角形 POH は辺の 長さの比が1:1:√2の直角三角形であり, ∠POH= ③ である。 2 (2) 直角三角形 POH において, OP =1で, Pの 交点Pが2つできるとき直角三角形 POH も 2つできるが、この2つの直角三角形はy軸に 関して対称であり,∠POHの大きさは等しい。 ② √3 座標が ・であることから, 直角三角形 POH は辺の長さの比が2:1:√3 の直角三角形であり, 2 ∠POH= ④ である。 STEP 3 直角三角形の内角を用いて, 0 を求める (1) ∠POH= (3 °であるから, 0=∠AOP= ③ ⑤ 90°∠AOP≦180° の ときは, (2) ∠POH= °であるから,=∠AOP= ⑥ ZAOP=180°-ZPOH である。 確認チェック 以下の項目にチェックを入れよう。 □ ワークに最後まで取り組んだ。 POINTがわかった 次のページからのステップアップ問題に取り組もう

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化学 高校生

有機化学の構造決定問題です。 Bの実験式を使って、どのように考えていけば良いかわからないです...教えていただければ嬉しいです。お願いします!🙇

6. 分子式 C10H12O2 で表される芳香族化合物Aがある。 A を加水分解すると,2つの化合 物BとCが生成した。 Bの実験式を調べたところ, C2H4Oであった。 このBを少量の濃 硫酸存在下,メタノールと反応させたところ, エステルD が生成した。 また,Bを過マ ンガン酸カリウムで酸化した後に、少量の濃硫酸の存在下でメタノールと反応させたとこ ろ,分子量が 194 である化合物Eに変化した。なお, E のベンゼン環の1つの水素をニ トロ基で置換したとすれば,得られる化合物はただ1種類である。 『一方,Cを硫酸酸性のニクロム酸カリウム水溶液で注意して酸化すると, 化合物が 得られた。Fにフェーリング液を作用させると、赤色の沈殿が生成した。 また,Cに濃硫 酸を加えて160℃に加熱すると, 化合物 G が得られた。 Gを臭素水と反応させると, 素の色が消えた。 (H=1.0,C=12,0=16) 問1 化合物 B, D およびEの構造式を記せ。 。 問2 化合物Bの異性体のうち, 酸性の芳香族化合物(ただし, フェノール類は除く) は Bを含めて何種類あるか。 @FSTER 問3 下線部の反応で生じた沈殿の化学式を記せ。 問4 化合物 C, F およびGの化合物名を記せ。 IPOH

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化学 高校生

(5)の解説がよくわからないので教えてください! グラフから10:3はどうやって出したのでしょうか? できれば全部解説してくれると嬉しいです!

次の文を読み, 各問いに答えよ。 中和滴定の実験を行った。 純粋な炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムをそれ ぞれ蒸留水に溶解し, 0.050mol/L の溶液を調製した。 その溶液20.0mLをピペットで 取り,100mLの三角フラスコへ移した。 ビュレットより 0.100mol/Lの塩酸を滴下し, 塩酸の滴下量とpHメーターで測定したpHとの関係を求めた。 その結果を図の曲線 I (炭酸ナトリウム)および曲線ⅡI (炭酸水素ナトリウム)で示す。一方、炭酸ナトリ ウムと炭酸水素ナトリウムとの混合物 (試料 X) を蒸留水に溶解し, その溶液20.0mL を同じ塩酸で滴定した。その結果を曲線 X で示す。 炭酸ナトリウムの水溶液に酸を加 えていくとpH が 8.3 のところで炭酸イオンが完全に炭酸水素イオンとなり、 pH が 4.0 のところで炭酸水素イオンが完全に分解することがわかっている。試料Xについては, pH が 8.3 になるまでに要した塩酸の量は 10.0mLであり, pH が 4.0 になるまでには 23.0mLであった。 (1) 曲線ⅠのA点のpH を 11.3, 曲線ⅡIのB点のpH を 8.3 とする。 A点およびB点 での水酸化物イオンの濃度はいくらか。 10g10 2=0.3 とする。 (2) 炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムの加水分解を化学反応式で書け。 (3) A点での炭酸イオンおよびB点での炭酸水素イオンのうち何パーセントが水と反 応しているか。 (4) (2)の反応の水の役割を, ブレンステッドの酸・塩基の定義に基づいて説明せよ。 (5) 試料X中の炭酸ナトリウムの質量パーセントを求めよ。 原子量を, Na=23, H=1, C=12, 0 16 とする。 1

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