第4問の問い1がわかりません詳しく解説をお願いします！

化学

高校生

解決済み

2年以上前

第4問の問い1がわかりません
詳しく解説をお願いします！
見づらくてすみません🙇‍♀️

問4 一定時間あたりの過酸化水素の平均の濃度c[mol/L) と過酸化水素の分解の速さゃ[mol/(L· 分)]を求めてグラフにすると, 図 2のような原点を通る直線になった。したがって, 反応の速さかと反応物質である過酸化水素のモル濃度 [H:O2]. の関係は, 下の式1)で表される。問1 水溶液Aの一部を三角フラスコに量り取り, ある濃度の塩酸で満定したどころ,次のような済定曲線が得られた。第! Na0H+CO2 → NattHCO HC032 Ht mol/(L-分)) pH 2Na0HI CO2 NazCOs →20 3% HCIの満下量(mL) のた、強水溶液Aの組成として正しいものを, 次の①~⑥うちから一つ c[molL) 選べ。 1 図2 0物質量の比が NaOH: NazC03=1:1の混合液『= k[H0] 物質量の比が NaOH: Na.CO=1:2の混合液 0 物質量の比が NaOH: NazCO=1:3の混合液式(1)の表に関する記述として正しいものを, 次の0~⑥のうちから一つ選べ。| 4 ①物質量の比が Na,CO3: NaHCO3= 1:1の混合液 S物質量の比が Na2COa: NaHCO3%=D 1:2の混合液 6物質量の比が Na2CO3: NaHCO3%3D 1:3の合液、平衡定数とよばれる。過酸化水素の濃度を大きくすると大きくなる。 9 反応速度式が1式で表される反応ならば、反応物質の種類に関係なく常に一一定の値である。単位は mol/(L· 分)である。問2 石灰岩地帯には多くの鐘乳減が存在し、鍾乳洞の中に入ると, 天井には円錐状に垂れ下がった物質(鍾乳石)や, 床には符(タケノコ)状の突起物(石)などが観察できる。鍾乳石や石符の生成と最も関係の深い操作を, 次の0~⑤のうちから一つ選べ。 O津度を高くすると大きくなる。 2 第4問炭酸塩の性質と中和の二段滴定 0 操作1 2 操作2 )操作3 O 操作4 操作5 次の文章を読み,次頁の問い (問1~3)に答えよ。 KIK に 010 問3 物質Dに関する記述として誤りを含むものを, 次の①~⑤のうちから一つ選べ。アルカリ全属やアルカリ土類金属の炭酸塩の性質を確認するために次の実験操作1~5を順に行った。 3 S 0 乾燥剤として使用される。操作1:水酸化ナトリウム水溶液に二酸化炭素を通じると、水溶液A が得られた。操作2:水酸化カルシウムの水溶液に二酸化炭素を通じると, 白色の沈殿Bが生じて水溶液は白濁した。操作3:操作2で得られた白湧した水溶液を二等分し、, その一つにニ酸化炭素をさらに通じると, 無色透明な水溶液Cに変化した。操作4:水溶液Cを加熱すると, 直ちに沈殿日得られた。操作5:操作3で二等介して得られたもう一つの白濁した水溶液をろ過し、得られた沈殿Bをるつぽに入れて高温で加熱したとこ ② 二酸化炭素を吸収する。 ③ 水を吸収すると発熱する。 ④ 炭素と混合して加熱するとカーバイドが生じる。、酸性運化物に分類される。 H C02 → CacOstHe0: CoCOs Ha0«CO. → CaCHC). ). Cac03t Hz0+ CO B ]8日 ④ Ca(HC0:)。ろ,自色の物質Dに変化した。

二段滴定塩酸炭酸塩中和

回答

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Suya

2年以上前

第一中和点にv
第二中和点に2v
の塩酸が使われていることがわかります。
この時点でNaOHとNa₂CO₃の候補が消えます。
理由は以下の通りです。

NaOH+HCl→NaCl+H₂O...①
Na₂CO₃+HCl→NaHCO₃+NaCl...②
この2つが第一中和点で起こる。
①における塩酸の量をxmol,②における塩酸の量をymolとする。
このとき、NaHCO₃も係数比からymolである。
次に第二中和点での反応は
NaHCO₃+HCl→H₂CO₃+NaCl…③
であり、②で発生したNaHCO₃がこの反応に関わっているのだから当然ymolである。つまり、係数比から③で反応したHClもymolとわかる。
今までのところを整理すると
第一中和点で(x+y)molの塩酸が
第二中和点でymolの塩酸が使われている。
x+ymol>ymolなのだから、当然第一中和点での方がより多い塩酸が使われているはずである。しかし、図からは第二中和点の方が多く使われていることが読み取れるのでこれは間違い。

次にNa₂CO₃とNaHCO₃の場合を考えましょう。
第一中和点ではNa₂CO₃+HCl→NaHCO₃+NaCl…①
第二中和点ではNaHCO₃+HCl→H₂CO₃+NaCl...②
がおこり、もともとあった
Na₂CO₃をXmol
NaHCO₃をYmol
とすると
①の係数比よりHClはXmol
②で起きる反応ではNaHCO₃が(X+Y)mol使われるので、係数比よりHClは(X+Y)mol
第一中和点にv
第二中和点に2v
使われているのだから
(第一中和点に使われた塩酸):(第二中和点に使われた塩酸)=v:2v=1:2
よってX:X+Y=1:2
∴Y=Xとなります。
よってNa₂CO₃とNaHCO₃の混合比が1:1の④が正解となります。