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化学 高校生

科学です! イウエを解説付きで教えて下さい! 本文から読み取る問題です!

け。 ( 三、酸素 インにな これ 共通し の行を では、 合う 酸 -数 5. 元素の周期表 -29- [標準問題] 49. (周期表) 次の文を読み、以下の各問いに答えよ。 2016年, 国際純正・応用化学連合 (IUPAC)は、日本の理化学研究所のグループが発見し 元素記号を Nhに認定した。この )の亜鉛を加速させ, 原子番号83のビスマス Biに衝突させ 原子番号113の元素について,元素名を( 元素は,原子番号( る実験により発見された元素である。 また、このとき同時に, 原子番号115, 117, 118の 元素も認定され, それぞれモスコビウム Me, テネシン Ts, オガネソン 0gと命名された。 これらの新たに認定された4つの元素はすべて典型元素であり, オガネソンは原子番号2 ( )や原子番号10のと似た化学的性質を示すと考えられる。 (1) (ア)~(エ)に適切な元素名または数値を記入せよ。 (3) モスコピウム Mc は,原子核中に陽子がいくつあるか。 (2) (ア)はホウ素やアルミニウムと同族元素である。 (ア)は周期表で何族に位置する元素か。 (4) テネシン Tsと同族元素で, もっとも原子番号が小さい元素の元素記号を答えよ。 花火と炎色反応 いろど を作り出すことができる。 夏を彩る風物詩である花火は, 火薬と金属の粉末を混合し包んだものである。 夜空に輝く美しい色 は金属の炎色反応を利用したものであり, 混ぜ合わせる金属の種類により,さまざまな色合いの火花 炎色反応は,原子にエネルギーを与えたとき, 電子が外側の軌道に移り、また元の軌道に戻るとき にエネルギーに応じた色の光を放出する現象である。よく知られているものでは, Li (赤) Na (税 K(赤柴) Ca(橙赤) Sr(深赤) Ba (黄緑) Cu (青緑)があり,あまり知られていないものではB(黄 緑) P (淡青)がある。 怪談などに出てくるヒトダマの正体は骨に含まれるリンが燃えるのだと言わ れることがあるが,科学的には根拠のない俗説である。 花火職人の人達は、これらの金属粉末を混合させることでさらにさまざまな色合いの火花を作って おり、例をあげれば、水色 (Cu と Ba) ピンク色 (CuとSr) レモン色 (BaとNa) などである。日本 で花火が製造されるようになったのは16世紀の鉄砲伝来以来であり, 江戸時代の中ごろ18世紀には もう今のような打ち上げ花火の原型ができていたようである。 炎色反応の科学的な知識もなかった時代から、 花火は花火職人の職人技によって作られてきた。私 達の誇るべき化学文化の一つであろう。 アルカリ土類金属と遷移元素 これまでは, 2族元素の中でBe, Mg をアルカリ土類金属からはずしていた。 Be, Mg は炎色反応 を示さず常温で水と反応しない, 硫酸塩は水に溶けやすく、水酸化物は水に溶けにくいなど、他の2 族元素と異なる性質を示すからである。 また, 12族元素 (Zn, Cd, Hg など)は典型元素に加えてい UPAC) は Be, Mgをアルカリ土類金属に入れ、 12族元素を遷移元素に加えるよう勧告した。 性質よ 元素が含まれる元素グループに所属するため, 2005年, 国際純正および応用化学連合 (略称: 12族元素の性質も典型元素に近いからである。 しかし, 12族元素はd- ブロック元素といわれる遷移 りも“所属”を重視したのである。 現在はこの勧告に従った分類が採用されている。

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問5 高分子が凝集する温度についての問題です。 写真三枚目が棒線(b)で出てくる高分子ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)です。 解答には炭素数によって疎水性が変化するなどが書かれていたのですがよく分かりません…。 その解答の写真が入り切らないので、回答してくださる方いら... 続きを読む

42 CH2=C R C-CI 問文中の空欄 「アクリル酸クロリド(R=H) メタクリル酸クロリド (R=CH3) C + or H₂C₂ t on エステル結合やアミド結合を主鎖や側鎖に導入した合成高分子化合物は、その構造 に応じて様々な特性を発現することができる。 エステル結合やアミド結合はそれぞ れ, カルボン酸塩化物 (カルボン酸クロリド)とアルコールもしくはアミンとの温和 な条件下における反応により生成させることができる。カルボン酸塩化物は,カル ボン酸のヒドロキシ基を塩素に置換した構造である。例えば、代表的な合成繊維であ る 6,6-ナイロンは,アジピン酸ジクロリドをモノマーとして用いた界面における ア 重合により室温で合成される。 ホスゲンはカルボニル炭素に2つの塩素が結 合した構造であり,アジピン酸ジクロリドと同様に二官能性モノマーである。ホスゲ 重合により, 透明光学材料であ (1) ンは反応性が高く, ビスフェノールAとの ア と H3CCH CH-N るポリカーボネートが合成される。また, メタクリル酸クロリドと過剰量のエチレン (2) グリコールとの反応により合成されるメタクリル酸2-ヒドロキシエチルを原料とす イ る 重合によりポリ(メタクリル酸2-ヒドロキシエチル)が得られる。ヒドロ (3) キシ基が側鎖にあるため親水性があり,この高分子化合物のハイドロゲルはコンタク トレンズとして用いられている。 アクリル酸クロリドとイソプロピルアミンとの反応 により得られる N-イソプロピルアクリルアミドを原料とする 重合からはポ SLT (4) リ(N-イソプロピルアクリルアミド)が得られる。 この高分子化合物のアミド結合部 (b) 位は水分子と水素結合するため, 20℃では水に完全に溶解する。 この水溶液の温度 を上昇させると水素結合が切断されて水和している水分子が引き離され, 疎水基が集 まり高分子化合物が凝集する。 この変化が32℃ 付近で急激に観察される。 ポリ(N-アルキルアクリルアミド)類については, アルキル基の疎水性の違いによ り凝集する温度が異なる。このような温度応答性高分子化合物はバイオマテリアルや ドラッグデリバリーシステムへの応用が期待されている。 THO ア イ H3C H イソプロピルアミン に当てはまる適切な語を記せ。

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⑵の初めの質量でどうして水酸化ナトリウムの2グラムを足さないんですか?

リード D /mL = 1 cm³ 応用例題 18 反応エンタルピーの測定 → 118 解説動画 断熱性の容器に 0.50mol/Lの塩酸100mL をとり, 固体の水酸化ナトリ ウム2.0gを加えたときの温度曲線を図に示した。 第5章 化学反応とエネルギー (1) 温度変化 AT [K] を, To, Ti, T2, T3 のうち必要なも のを用いて表せ。 (2) AT = 12.4K, 得られた水溶液の体積を100mL,密度 を1.0g/cm,比熱を4.1J/(g・K) とする。この反応を エンタルピー変化を付した反応式で表せ。 H=1.0, 0=16, Na=23 とし, エンタルピー変化は単位にkJ を用いた整数値とする。 温度 [℃] T3 T2 Ti To 指針 解答 C3H8 (気)+502 (気) 0 (3) 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和エンタルピーを 56.5kJ/mol として, 水酸化ナトリウム (固) の溶解エンタルピーを求めよ。 時間 NaOHを加えたとき 解答 (1) T3-To (2) 発熱量は, 1.0g/cm×100cm×4.1J/(g・K) ×12.4K = 5084J = 5.084kJ Jom La 211- 質量 比熱 温度上昇度 100 塩酸100mL中のHC1 の物質量は, 0.50 mol/Lx- L=0.050 mol 1000 加えた NaOH の物質量は, 2.0g 40g/mol =0.050 mol HClとNaOHは過不足なく中和している。 H201mol 当たりの発熱量は, 5.084kJ -=101.68kJ/mol≒102kJ/mol 143 指針 (1) NaOH 投入後すぐに発熱が始まったと考え, 中和完了後の温度変化を示す直線を 時間 0 まで延ばし最高温度を求める。 NaOH HCI + 100mL → H2O+Nacl 0.050 mol HClag + NaOH (固) → NaClaq +H2O (液) AH = -102 kJ 答 (3) (2)の熱量は, 「NaOH の溶解エンタルピーQ [kJ/mol] + 中和エンタルピー」 なので -101.68 kJ/mol=Q [kJ/mol]+(-56.5kJ/mol) Q≒-45kJ/mol 答om 応用例題 19 結合エネルギーと反応エンタルピー 120 解説動画 OH, C-H,C=O, 0=0 の結合エネルギーは, それぞれ 463kJ/mol, 413 kJ/mol,799 kJ/mol, 498 kJ/mol である。 また, 水が水蒸気として生じると きのプロパン C3Hgの燃焼エンタルピーは-2043kJ/molである。 プロパン中の C-C の結合エネルギーは何kJ/mol か。 反応エンタルピー=(反応物の結合エネルギーの総和) (生成物の結合エネルギーの総和) 3CO2(気) +4H2O (気) △H=-2043kJ (413kJ/mol×8mol + Q [kJ/mol] ×2mol +498kJ/mol×5mol) C-H 0=0 第2編 [プロパンの

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⑶は2.5/0.02ではどうしてダメなんですか?

ON 分数で答え に少量 される。 …..① , その での れよ。 ) 良 リード D 応用例題 28 酸化還元滴定 153,154 解説動画 H2O2 濃度が未知の過酸化水素水 20.0mLに硫酸を加えて酸性にしたのち, 0.0400 mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液で滴定したところ, 10.0mL を加え たところで反応が終了した 次のようにはたらいている。 とき、過酸化水素および過マンガン酸カリウムは H2O2 → O2 +2H+ +2e- MnO4- +8H+ + 5e → Mn²+ +4H2O (1) ①式, ②式より,この反応のイオン反応式をつくれ。 (2) 過マンガン酸カリウム 1.0mol と過不足なく反応する 過酸化水素は何mol か。 DATACRI (3) 過酸化水素水の濃度は何mol/Lか。 (4) この実験では, 褐色のビュレットを用いる。その理由 を答えよ。 (5) 反応の終点はどのようにして判断するか, 説明せよ。 (3) KMnO4 H2O2 の物質量をもとに等式を立てる。 解答 (1) ①式×5+②式×2より, 5H2O2 502 + 10H+ + 10e- 09/+) 2 MnO₂¯ +16H+ +10e¯ 2MnO4 + 5H2O2 +6H+ (2) 酸化剤と還元剤が過不足なく反応するとき, (KMnO4 の物質量): (H2O2 の物質量) =2:5 (1) ①式, ② 式中のe-の係数を等しくして各辺を加え, e を消去する。 (2) (1)で求めたイオン反応式の係数の比から求める。 …..① 1.0mol x1 = 2.5mol 答 2 (3) H2O2 水の濃度を x [mol/L] とすると, 10.0 0.0400 mol/L× 5 1000 LX → 2Mn²+ + 8H2O 2Mn²+ + 50 +8H2O 20.0 -=x [mol/L] x- 第6章■酸化還元反応 79 KMnO4 の物質量 x=0.0500 mol/L答 別解酸化剤と還元剤が過不足なく反応するとき, 1000 LO 係数の比 H2O2 の物質量 マイ L×5=x [mol/L] x- 20.0 1000 Ditx5 ②式×2 過マンガン酸 カリウム水溶液 -褐色の ビュレット -濃度未知 の過酸化 水素水 ŐM 酸化剤が受け取る e の物質量=還元剤が失うの物質量 の関係が成りたつので,H2O2 水の濃度を x [mol/L] とすると, 0.0400 mol/Lx 10.0 1000 LX2 KMnO4 が受け取る e- の物質量 H2O2が失うの物質量 x = 0.0500 mol/L (4) 過マンガン酸カリウムが, 光によって分解されやすいから。 (5) MnO4の赤紫色が消えず,わずかに残るようになったときが終点である。 Ear N\tom (1) 100 (P) (at 第2編

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