Question

Honoka

一枚目問題
二枚目解答の解説
三枚目解答だけ

解答(2)の5行目から、100個のHCl…ってあるのですが、どこから100がでてきたのですか？
((3)の②の解答も、なぜ濃度が100個/Lなのか)

3 次の文を読んで, あとの問いに答えなさい。ただし, この問題では, 「濃度」とは水溶液1Lあた
りに含まれる,電離する前の分子の個数(単位[個/L])のことと定義する。
いま,水が入ったビーカーを2つ用意し, そのうちの1つに, ある個数の塩化水素分子を,
1つにそれと同じ個数の酢酸分子を溶かして, それぞれ1Lの水溶液とした(それぞれを A液 p
液とする)A液のような塩酸の中では, その濃度にかかわらず, すべての塩化水素分子が
HCI → H* + CIF…① のように電離しており, 水素イオンと塩化物イオンが結びっいて塩化水
素分子に戻ることはない。
一方, B液のような酢酸分子が溶けた水溶液では, CH,COOH ニ CH,COO + H*……② のよ
うに,酢酸分子が電離する反応(右向き)と, 酢酸イオンと水素イオンが結びつく反応(左向き)の両
方が起こっている。そして, 同じ時間内に, 電離する酢酸分子の数と, 酢酸オンと水素イオンが
結びついて酢酸分子になる数が同じになっており(つまり, ②式の右向きと左向きの速さがつり合
っており),見かけ上②式の反応はどちら向きにも進行せず, 「酢酸分子」 「酢酸イオン」「水素イオ
ン」の3つが、それぞれ一定の個数で共存する状態になっている。
最初に溶かした酢酸分子のうち, 電離した酢酸分子の割合を酢酸の電離度とし, 記号αで表す
ことにする。たとえば酢酸分子 1000 個を水に溶かしたとき, そのうち 20個のみが電離している場
(灘高)
20
合,酢酸の電離度 α=
-=0.02 となる。酢酸の電離度αは, 酢酸の濃度によって変化すること
1000
が知られている。
次に,A液とB液, およびそれらを水で10倍, 100倍, 1000倍にうすめた溶液を用意して pH
を調べたところ,次の表のような結果になった。なお, pHは, 水溶液1L あたりに含まれる水素
イオンの個数によって決まる数値である。
(1)下線部のとき,「酢酸分子」「酢酸イオン」「水
素イオン」は,それぞれ何個ずつ存在するか。
(2) 表のデータから, 「B液」および「B,液」におけ A液を水で10倍にうすめた液(A, 液)
る酢酸の電離度αの値はそれぞれいくらか。
(3)表のデータの範囲では, 酢酸水溶液の濃度 c[個
-L]と、電離度々の間には,ある関係が成り立つ B液を水で10倍にうすめた液(B, 液) s
水溶液の種類
pH
|A液
0.7
1.7
A液を水で100倍にうすめた液(A, 液)
A液を水で 1000倍にうすめた液(A,液)
B液
2.7
3.7
2.7
3.2
と考えられる。次の①, ②に答えなさい。
① その関係を,次のア~カから選びなさい。
B液を水で100倍にうすめた液(B2液)
B液を水で1000倍にうすめた液(B, 液)
3.7
4.2
イ c=(一定)
-(一定)
ア ca= (一定)
ウ Ca=(一定)
新木
O1×0.1 対 チ 03
本のエ=(一定)
カー(一定)
オ
C
2 B, 液における酢酸の電離度aの値は, B液における酢酸の電離度のおよそ何倍か。1桁の整
数,またはその逆数で答えなさい。

(1) CH,COOH之
において, 1000個の酢酸分子のうち, 20個
が電離しているから, 残りの酢酸分子は
1000- 20= 980[個]
1個の酢酸分子が電離すると, 酢酸イオンと
水素イオンはどちらも1個できるから, 20
中個の酢酸分子が電離すると, 酢酸イオンと水
素イオンはそれぞれ 20個できる。
(2) 1000 個のHCI 分子をとかした水溶液を A
液とすると,1000 個の HCI 分子はすべて電
離するので, A 液(1L)中には1000 個のH*
が存在することになる。したがって, A、液
3
CH,COO+H*
2 B, 液の酢酸濃度は A, の HCI 分子の濃度
と同じ 100 個/Lであるから, c=100 と
0して, ①より cα'=100 α=0.1 =0.001
V10
100
α= V0.001 =
1000
B液における電離度は 0.01 =-
100
だから,
V10
100
V10
×100=10
100
性
1
100
-1
V10= 3.162…より, 3倍となる。
m
は 100 個の HCI分子を溶かしてH* が100個
存在する水溶液,A,液は 10個の HCI 分子を
+溶かして10個のH* が存在する水溶液, A。
は1個の HCI 分子を溶かして1個のH*が存
在する水溶液となる。B液の PHは2.7で A。
液と同じなので, B液にはH' が10個存在
することになる。したがって,電離した
CH,COOH 分子は 10個だが, B液には A液
で溶かした HCI 分子と同じ個数の 1000個の
CH,COOH分子を溶かしているので,
0)
電離度は,α=-
水、
10
-= 0.01
1000
B, 液の pH は3.7 で, A, 液と同じであるから,
H* は1個存在する。B,液に溶かした
CH,COOH 分子の個数は A。 液の HCI 分子の
個数と同じ 10個だから,
1
電離度は,α=
-= 0.1
10
(3) ① (2)より,
H.
B液…酢酸濃度c=1000 個 /L,
電離度α=0.01
B, 液…酢酸濃度c=10個 /L
fm 8 (S)
電離度α=0.1
め ア~カの値をB液,B, 液についてそれぞ
れ求めると,イの ca' の値について, B液
新本の場合は 1000×0.01°%=D0.1, B, 液の場合
は 10×0.1°=0.1 で同じになり,ア, ウ~
カのそれぞれの値はB液と B, 液で等しく
ならない。よって, ca' が一定(ca'=0.1)
プスとなる。
こ
CYB1)
手新A O)
化学
47

ーHO
1
(1) エ
(2) イ,エ
(3) アOS
(4) 水酸化物イオン, OHT
(5) 実験1…変化が見られなかった。(8)
実験2…赤色に変色した部分が陽極側に
広がっていった。1 (1) [国)
2 (1) 4
(2) 10-[mol/L]
(3) 10°倍(100000 倍)
(4) 等しい
(1)酢酸分子…980個
水素イオン…20個
酢酸イオン…20個
3
(2) B液…0.01
B, 液…0.1
(3) の イ ② 3倍
日

理科 化学 ph イオン 灘高 高校入試

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

kyオタオタ

A1溶液はA液を水で10倍に薄めています。よって、10リットル中に1000個のHClとなり、1リットルには100個のHClという事です。

Honoka

そういうことなんですね、ありがとうございます!!!!!