Question

コダック

12番なんですが、溶解度積よりも大きかなったら沈殿が生じるのはわかるんですが、その分だけイオンが減少するわけではないんですか？今回でいえば1.0×10^5mol／ℓです。

化学
だし,水溶液の温度は25℃で一定とする。
問4 AgClは難溶性の塩で AgCl の沈殿を含む水溶液中では,次の式(2)で表され
a~c)
が成り立つ。この紙に関する後の問い(~)に答えまさん
化学
た
C
次の図2は、 AgCl の沈殿を含む水溶液中での Ag+および CI のモル濃度
の関係を表したグラフである。
h
47
20×10×100×10-6
ア
2×1043
AgCl (固) Ag+ + Cl*
(2)
に
a AgCl の沈殿を含む水溶液に次の操作 Ⅰ. II を行ったとき 沈殿の量は増
加するか、減少するか。それらの変化の組合せとして最も適当なものを
の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 式 (2) の右向きの反応 (正反応) の
25
後
・毎×1000%
ンタルピー変化AHはAH0である。
10
H
OLO O
操作Ⅰ 純水を加える。
Ad
操作Ⅱ 温度を上げる。
操作 I
操作Ⅱ
②
③
沈殿量が増加する
沈殿量が増加する
沈殿量は変化しない
沈殿量が増加する
沈殿量が減少する
沈殿量が増加する
④
沈殿量は変化しない
沈殿量が減少する
沈殿量が減少する
沈殿量が増加する
6
沈殿量が減少する
沈殿量が減少する
- [Ag+] ( × 10-5mol/L)
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
イ
1.5
1
0.5
0
2
4×10
1.5 2 2.5
3 3.5 4
4.5 5
00.5171
10
0175
[Cl-] (×10-5mol/L)
5.00-
図2 AgCl の沈殿を含む水溶液中での Ag+ および CI のモル濃度の関係
10
10.
000
2.056
5.0×10mol/LのAgNO 水溶液10mLに4.0×10mol/LのNaCl
水溶液10mLを加えた後の水溶液中のAg+ および CI のモル濃度を表す点
はア~エのどれか。 最も適当なものを,次の①~④のうちから一つ選べ。
12
0.10mol/Lの塩酸100mL に 2.0gのAgClを加えた。この水溶液中の
Ag+の濃度は何mol/Lか、最も適切な数値を、次の①~④のうちから
一つ選べ。ただし,AgCl の溶解度積 K は 1.0 × 10-10 (mol/L)2 とする。
また、水溶液の体積は100mLで変化しないものとする。
11 |mol/L
120
① 1.0 × 10-10
280.0 -
② 2.0 × 10-10
③ 1.0 × 10-9
0.01
+x
④ 2.0 × 10-9
0.1.2=1.0×10
19
w.
① ア
② イ
③ウ
④エ
245
143.5
0.1×0.1
110×10
00
10
0.014
1435280,00
[A][0]
[Ag]
(435
5650
1,0x
10x10
710
f
- 39 -

Ir
7
S
式 (※) の反応速度式とk=2.0×10sを用いると,
v=k [N2O]より
(-0.010)
mol/ (L-s) =
60-0
2.0×10 3 /s x
0.010 +
2
mol/L
よって、 1分後の容器内に存在する NO の物質量は,
8.86x10mol/L×20L=0.177mol 0.18mol
問3 9 正解 ①
8.86 × 10mol/L
充電において、 正極では外部電源へ電子が出ていき,
負極では外部電源から電子が入ってくる。
[Ag*] = (mol/L) 201
[g]と[C1] について溶解度積 K. が成り立つので、
| Km=[Ag*] [Cl]= (mol/L)×0.10mol/L
[I] = 0.10mol/L+ (mol/L) 0.10mol/L
= 1.0×10-10 (mol/L
=1.0×10mol/L
〔参考〕 加えた 2.0g の
AgCI (式量143.5)のうち0.0
mol/Lの塩酸100mLに溶けた分は,
1.0×10mol/Lx
100
1000
であり、極めてわずかである。したがって、ょく 0.30
-L×143.5g/mol = 1.4×10g
を満たす。
C
12 正解 ③
5.0×10mol/L の AgNO 水溶液10mLに 4.0x
10mol/LのNaCl水溶液10mLを加えた直後(反応)
[Ag"]と[C]は、混合後の水溶液の体積が2倍にな
るので,
コバルト酸リチウム
正極 LiCoO2→Lii-,CoO2+zLi*+re (1)
充電時
黒鉛
負極 C + Li" + re→LiC
(2)
放電においては, 式 (1) (2)の逆の変化が起こる。
正極 Li-CoO2+zLi'+ze →LiCoO (1)
[Ag*] = 5.0 × 10-mol/Lx
1
1:1
放電時間
(2)'
= 2.5 x 10 mol/L
[CI] = 4.0 × 10mol/Lx.
1
2
= 2.0×10mol/L
このとき,
[Ag*] [Cl-] = 2.5×10
負極 LiC→C + rLi* + re
この放電で流れた電子e の物質量は,
0.500C/sx (32×60+10)s
=0.0100mol
9.65 × 10°C/mol
式(1)' より, 正極では流れた電子と等しい物質量
Li*が, e とともに正極に入る。 したがって, 正極は
■00molのLi (モル質量 6.9g/mol)分の質量が増加す
以上より, 求める正極の質量変化は
+0.0100mol x 6.9g/mol = +0.069g__
a
10 正解 ⑥E
AgCl (固)
Ag+ + Cl"]
(2)
I: 純水を加えると, Ag* と Cl の濃度が減少す
で,ルシャトリエの原理により Ag* と CI の
が増加する方向すなわち式 (2) の右方向へ平衡が
する。 その結果, AgCl の沈殿量が減少する。
式(2)の正反応 (右向きの反応) は,エンタルピー
する (AH> 0)ので,吸熱反応である。 温度
ると,ルシャトリエの原理により温度が下が
吸熱方向) すなわち式 (2) の右方向へ平衡が移
その結果,AgCl の沈殿量が減少する。
正解 ③
の塩酸に含まれるCI のモル濃度 [Cl-] は,
ある, これに 2.0g の AgCl を加えたとき,
AgClが溶けて, Agのモル濃度 [Ag*]
なったとすると次式が成り立つ (πく
-0-0
2
mol/L × 2.0×10mol/L
Ksp
YA
=5.0×10-1 (mol/L) > 1.0×10-1 (mol/L) 2
となるので, AgCl の沈殿が生じることがわかる。 AgCl
が沈殿したことにより, [Ag+] がx×10mol/L減少
したとすると, [C1] もxx10mol/L 減少したので
反応後の水溶液(AgCl の沈殿を含む水溶液)について次
式が成り立つ。
[Ag*][CI]
= (2.5-x)×10mol/Lx (2.0-g)×10mol/L/
Ksp
= 1.0×10 -10 (mol/L)2
･･････ (1)
図2のグラフは, [Ag+] [Cl-] = 1.0 × 10-10 (mol/L)の
関係を表しているので, 式 (1) はこのグラフ上にある
点である。 また, 沈殿がどれだけ生じても[Ag*]と[C]]]
の差は常に 0.5 × 10mol/Lであり,次式が成り立つ。
[Ag*] = [Cl-] + 0.5×10mol/L ･･････ (2)
次図のように図2のグラフに直線 ([Ag+] = [Cl] +
0.5×10 ~ mol/L) を書き入れてグラフとの交点を求め
ると,ウが決まる。
OPON
[Ag') (×10
0.5
[Ag*][Cl-]=1.0×10 -
いで数えるために着目原子の各結合を 12
合は必ず相手原子と共有されるので、結合数を重複しな
at
として数え
[Ag"]=[Cl-]+0.5×10 -5
ウ
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
[Cl-] (×10mol/L)
図2
[参考] 式 (※1)を変形すると, (2.5-) (2.0-x) = 1.0
2x²-9x+8=0 (0<< 2.0)
9-17
エニー4
≒ 1.2
[C]=(2-1.2)×10=0.8×10mol/L
: [Ag'] = (2.5-1.2)×10=1.3×10mol/L)
第3問
11314 正解 ①⑤(順不同)
点ウ
1つの着目原子は一個×3個の結合をもつと考え
る。
(誤)融雪剤は,溶解エンタルピーによる発熱や凝
固点降下の現象を利用して氷を融かしたり凍結を防ぐこ
とができる物質で,水に溶け多くのイオンに電離する塩
(NaClMgCl2, CaCl2 など) が使われる。 炭酸カルシ
ウム CaCO3は水に難溶で、融雪剤には適さない。
(正) 海水から NaCl や KCI を分離した後に得ら
れるMgCl2 を主成分とする混合物は,「にがり」とよば
これ豆腐の凝固剤として広く使われる。
着目したC原子
2
合
結合
フラーレン1分子あたり、炭素原子は全部で60個あ
るので、含まれる炭素間の結合数は
③(正) ヨウ素溶液(ヨウ素12のヨウ化カリウム水溶
液)は殺菌作用をもち, うすめたものはうがい薬や消毒
液に利用される。
15
④ (正) さらし粉 CaCl (ClO) H 2 O は,含まれる次
亜塩素酸イオン ClO による強い酸化作用をもち, 殺菌・
漂白剤として利用される。
ClO_ + 2e + 2HCl + H2O
3
2
一個×60=90個
よって、Cmのフラーレン1mol中に含まれる炭素
原子間の結合は90molである。
問316 正解 ①
5種類の金属をイオン化傾向の大きい方から順に並べ
ると.
Na > Mg > Al > Pb>(H₂) > Ag
ア 冷水を加えたとき Na のみが H を発生して溶
ける。 よって, Aは Na である。
2Na+2H2O2NaOH H 8650
イ 希塩酸を加えたとき, (H2)よりイオン化傾向の
大きいMg, AlはH2を発生して溶ける。 Pb も (H2) よ
りイオン化傾向が大きいが、 生成する PbCl2 が水に難
溶のため、ほとんど反応しない。
よってBとCは Mg. Al のいずれかでありDとE
は Pb, Ag のいずれかである。
Mg + 2HC1 MgCl2 + H2
2A1+6HC12AICl+3H
ウ過剰のNaOH水溶液を加えたとき反応して溶け
BCとDは、両性金属の単体である Al. Pbである。よっ
てイより CはAL D は Pb と決まる。 さらに残りの
B は Mg, Eは Agと決まる。
(誤)過リン酸石灰は、リン肥料の一種で、水溶性
のリン酸二水素カルシウム一水和物 Ca (H2PO)2H2O
と硫酸カルシウム CaSOの混合物である。脱水剤には
使えない。---
問215 正解 ⑤
分子式 Ceo のフラーレン分子を構成する炭素原子1つ
に着目すると、いずれも3個の結合が出ているが, 各結
2Al+2NaOH+6HO2Na [Al (OH)] 3H1
問417 正解 ④
元素名 (物質ではなく元素の種類だけを指定する)か.
単体名 (一種類の元素からなる物質を指定する)かを区別
する。
①分留により得られる酸素はO2のことであるから,