Question

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解説において、水素イオン濃度を求める際に硫化水素の価数2がかけられていないのは何故ですか？2段階目の電離は考慮しないことに原因があるのでしょうか…？

問4
硫化水素は次のように二段階で電離する。 このとき, それぞれの段階におけ
る電離定数を K, およびK, とする。 問い (ae) に答えよ。
H2SH++HS
HSH+ + S2
電離定数K=1.0×10-7 mol/L
電離定数K=1.0×10mol/L
☆a 硫化水素の飽和水溶液 (0.10mol/L) のpHとして最も適当なものを次の
①~⑧のうちから一つ選べ。 ただし、硫化水素の電離度は十分小さく,ま
た二段階目の電離はごくわずかであり、 pHへの影響はないものとする。
17
0① 1
(5) 10
2 2
6 11
(3)
77
3
12
445
(8) 13
13

⑤ AIは,塩酸にも水酸化ナトリウム水溶液にも.
次のように反応して溶解し、 水素が発生する。 正
2AI+6HCI→2AICI3+3Hz
2AI+ 2NaOH+6H2O
問3
16 3
① 生石灰は水と反応して水酸化カルシウムを生じ
る際大きな発熱をともなう。 このことを利用して弁
当の加熱剤などに利用されてきた。 なお、現在では,
主としてアルミニウム発熱剤が用いられている。 正
② 脱酸素剤の鉄粉は袋や箱の中の酸素と反応する
ことで、食品の酸化を防いでいる。 このとき,鉄は
酸化されて酸化鉄となる。 正
③ 塩化カルシウムは除湿剤として利用されている
が,これは塩化カルシウムの潮解性を活用したもの
である。 誤
④ 脱臭剤として用いられる活性炭には無数の細か
い穴があり、全体の表面積が非常に大きくなってい
る。この表面に様々な分子が吸着され、いやな臭い
などが除去される。 正
⑤ 衣類の防虫剤が, 固体から液体に変化すると衣
類が汚れてしまうので, 防虫剤は -ジクロロベン
ゼンやナフタレンのように固体から気体に変化する
昇華性のものを用いる。 正
問4| a 17
硫化水素の電離は、次の二段階で起こる。
一段階目: H2SH ++HS¯
二段階目: HSH+ + S²-
pHを求める場合, 二段階目の電離に由来する H+
は非常に少ないため,一段階目の電離平衡のみを考
えればよい。 硫化水素の濃度を [mol/L] 電離度
をαとすると
・2Na [AI (OH)] +3H2
電離前
C
0
0 [mol/L]
平衡時 c (1-α) ca ca [mol/L)
このとき
K₁=
よって
H2SH+ + HS-
caXca
c(1-a)
1-a
=cd² ( ∵ a<1
また,題意よりc=0.10mol/L. K=1.0×10mol/L
より
1-α≒1)
1.0×10 'mol/L=0.10mol/Lxq²
α=1.0×10 3
[H+]=ca=0.10mol/L×(1.0×10
=1.0×10mol/L
つまり、 pH4 と求められる｡
b 18
いくつもの平衡定数が絡む式が存在する場合
れらをまとめた式の平衡定数は、それぞれの平
数をかけ合わせることで求められる。たとえば
一段階目: H2SH+ + HS-
二段階目: HSH+ + S²-
をまとめると
H2S
2 H+ +S²-
が得られるが,このときの平衡定数
K₂=
[H+]^[S2-]
[H2S]
は,K×K2 により求められる。
K.K2=
C
KĄ=
19
(5)
まず 水溶液中の [S²-] を求め,次に各イオン
度の積を計算して, これが溶解度積を超えるかと
かを検討する。
において
pH3より
題意より
[H+] [HS] [H+][s²~]
X
[H2S]
[HS
これより
[H+][s2-] =Ks
[H2S]
Ks=
ORIO
[H+]=1.0×10mol/L
[H2S] = 0.10mol/L
・Ks=K,K2=(1.0×10mol/L)×(1.0×10"
mol
=1.0×10-21 mol/L2
[H+]^[S²-]
[H2S]
(1.0×10mol/L)" x [S2] [mol/L]
0.10 mol/L
=1.0×10mol/L'
... [S2-]=1.0×10mol/L
となる。
一方、ここで加えた金属イオン M2+ は、
も2価のイオンであり、イオン積はすべて
[S2-] と表される。 [M+]=1.0×10mol/L
[M²+] [S²] = (1.0×10mol/L)
x(1.0x10 m
= 1.0×100 mol/L'
と求められる。これが溶解度積を超えてしまう
つまり Zn²+ と Cu²+ は確化物となり沈殿する

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

おぐりん

2段階目の電離は考慮しないことに原因があるのでしょうか…？
全くそれです。
水素イオンは第一段階の電離によってのみ生じるため、硫化水素の価数は関係ありません。

おぐりん

硫化水素の価数は第二電電を含めて考えた時のものです。

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やはりそうだったのですね！ありがとうございます♪😊