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化学 高校生

1番最後の問題教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

〔注意〕 必要があれば, 次の値を用いよ。 原子量: H=1.0, 12, 16, K=39, Zn=65 気体定数=8.31 × 10' Pa・L/ (mol・K) ファラデー定数 : 9.65 × 10C/mol √2=1.41.√3=1.73, logio2=0.301, logio3=0.477 次の先生と生徒の会話を読み, 以下の各問に答えよ。 1 (F- ア CP 個 先生 亜鉛、カドミウムおよびa) 水銀は12族に属するア元素の金属で,これらの原子は の価電子をもちます。 これらの元素の性質と社会への影響について考えてみましょう。 水銀やカドミウム の単体とその化合物には, 毒性を示すものが多いです。 アセチレンを原料としてビニル樹脂を製造するた めに用いられていた触媒の水銀がメチル化して有機水銀となり、川や海に排出されたことが水俣病の原因 ( とされています。 生徒 水銀は常温で液体という特異な性質をもち,体温計や血圧計に使われているけれど,使用は減ってき ていると聞きました。 確か, カドミウムも別の公害病と関係していましたよね。 先生そうですね。 食品や水からの b) カドミウムの摂取が、イタイイタイ病の原因とされています。 一方, 同じ12族の亜鉛は、人の健康を維持するために不可欠な必須微量元素の一つで、体内で200種を超える 酵素の機能に重要な役割を果たしています。 また, 亜鉛粉末を空気中で燃焼させるとできるc) 酸化亜鉛 は水には溶解しませんが,酸と塩基の水溶液のいずれにも溶けるウ酸化物であると授業で取り扱いま したね。 生徒 亜鉛イオンを含む水溶液に少量の塩基を加えてできる水酸化亜鉛もウ水酸化物でしたよね。白色 ゲル状の水酸化亜鉛にアンモニア水を過剰に加えるとエ色のd)錯イオンとなって溶解することを学 びました。 亜鉛は他には,どのようなものに使われているのですか。 先生 亜鉛は,マンガン乾電池,酸化銀電池,e)空気亜鉛電池などの負極活物質としても利用されていま す。 同じ族の元素でも,その性質は大きく異なるということですね。 生徒 化学はいろいろなところに影響を与えているんですね。私も, 化学と社会や環境との関わりについて 熊本大学でしっかり勉強します! (問1) 文中のア~エに,適切な数字や語句を記せ。 (問2) 下線部 a) について, 水銀をイオン化して溶かすことのできる液体をすべて選び, 番号で答えよ。 ① 希塩酸 ② 希硫酸 ③濃硝酸 ④ 熱濃硫酸 ⑤ 熱水 (問3) 下線部b) のカドミウムとリン酸との化合物であるリン酸カドミウムは,白色結晶の水に難溶性の 塩である。リン酸カドミウム Cds (PO4) 2 の純水に対する溶解度積を Ksp, 飽和水溶液中のカドミウムイオ ンの濃度をc (mol/L) とするとき, Ksp について, 導出過程を示してcの関係式で表せ。 (4) 下線部c) の酸化亜鉛の塩酸と水酸化ナトリウム水溶液との反応式をそれぞれ示せ。 (問5) 下線部 d)の錯イオンの名称と形をそれぞれ示せ。 (問6) 下線部e) のボタン型電池として利用される空気亜鉛電池は,水酸化カリウム水溶液を電解質とし て用いている。 負極では以下の電子 e-を含むイオン反応式のように亜鉛が酸化されて酸化亜鉛が生成し, 一方, 正極では, 酸素が還元されている。 空気亜鉛電池 Zn | KOHaq | O2 + 全反応 2Zn+ Oz →2ZnO 負極 Zn + 2OH→ ZnO + H2O + 2e- (ア) 正極での反応を電子e を含むイオン反応式で示せ。 (イ) 空気亜鉛電池を用い, 0.40mAの一定電流で放電を続けると, 空気亜鉛電池の質量が3.2mg増加し た。 このときの放電時間は何秒か求めよ。

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物理 高校生

熱気球って外気温が低いほど気球内部の気体との温度差がつきやすいから浮かび上がりやすいと聞いたのですが、この問題だと温度差が小さい方が浮かび上がりやすいと言っています。どういうことですか?問の8番です。

3 内部の空気が太陽光で温められて膨張することで浮かび上がる風船を,ソー ラーバルーンと呼ぶ。 ソーラーバルーンの仕組みを、次のような理想的な状況に 基づいて考える。 質量の無視できる薄いゴム膜でできた風船に,質量 M [kg] の箱を接続した装 置を考える。 風船と箱の接続部分の質量は無視できるものとする。 ゴム膜は断熱 材でできているが, 風船内部の気体の温度は外部から上げることができる。 この 装置を、温度T [K] で圧力 [Pa] の大気中に置く。 温度T の空気の密度を 〔kg/m²)とする。 図の左側のように, 風船に,温度T で密度』の空気を封入 したところ,風船内部の空気の体積が Vo〔m ] となり、気球は地上で静止した。 ただし,気球とは,風船内部の空気と装置を合わせたものとする。 P V,T Vo. To f Ite Po. To M 地面 Pos To M 地面 以下の問いを通じて, ゴム膜は自由に伸びるが,風船内部の空気は封入された ままとし,風船内外の空気の圧力は常に等しいとする。 箱自体, 風船と箱の接続 部分、ゴム膜自体の体積は無視できるものとして、風船内部の空気の体積を気球 の体積と考えることとする。 空気は理想気体とみなせるものとし、 気体定数を R[J/ (mol・K)], 重力加速度の大きさをg〔m/s'〕として、以下の問いに答えよ。 問1 風船内部の空気の物質量を [mol] とする。 風船内部の空気の体が Vo であるとき,風船内部の空気の状態方程式を示せ。

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化学 高校生

(2)で最初に1リットルに溶ける酸素のmolをヘンリーの法則で求めたのですが違いました。どこが間違っているのか教えて頂きたいです🙇‍♀️

第1問 問2 標準大気圧は1.013 × 10° Pa で、 これは1気圧である。 1気圧のときの酸素および 窒素の水に対する溶解度を表1に示した。 表1 水 1mLに対する酸素および窒素の溶解度 温度 20°C 酸素 窒素 3.1×10-2mL 1.6×10-2mL 表1では, 水1mLに溶ける酸素および窒素の物質量を標準状態 (0℃ 1気圧) における体積に換算してある。 気体は理想気体とし、 標準状態における気体のモ ル体積は22.4L/mol, 気体定数 R は 8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする。 また、 気体 の溶解度と圧力の間にはヘンリーの法則が成り立つものとする。 (1) 20℃において、 1気圧の空気が水 1.0Lに接しているとき, 溶けている酸素と窒 素はそれぞれ何gか。 有効数字2桁で求めよ。 なお、 空気は、 窒素と酸素の体積 比が4:1の混合気体とする。 (2) 容積が1.1Lの容器に水 1.0L と酸素 5.0×10 2 mol を入れ, 容器を密閉したまま 20℃に保った。 溶解平衡に達したときの酸素の圧力は何 Pa か。 また, 水に溶け ている酸素は何molか。 それぞれを有効数字2桁で求めよ。 なお、 酸素の水への 溶解にともなう水の体積変化, および水の蒸気圧は無視できるものとする。 また、 密閉容器の体積は変化しないものとする。

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物理 高校生

解答を教えて欲しいです お願いします🙇‍♀️

(I) 図のように,n モルの単原子分子理想気 体を体積Vo, 温度T の状態Aから, A→B→C→D→A と状態を変化させた。 状 態AとBは体積が V で, 状態CとDは 体積が2V である。 また, この図におい て,状態Dを表す点および状態Cを表す To 点はそれぞれ直線 OA および直線 OB の延 温度 40fc 2nRTo nRT 2 B 2To HD inRTo PRTO A CAT 長線上にある。 気体定数をRとして, 以番 V。 0 下の文中の 2 Vo 体積 の番号を解答欄に記入せよ。 内に入れるのに適当なものを解答群の中から1つ選び,そ 用いると, Tc= B→Cの状態変化は,温度と体積が比例関係にあることから,(6) 4本であ る。 状態Cの体積は2V であるから, 状態Cにおける気体の温度Tc は, To を 状態Aにおける気体の圧力PAは,PA= (1)13 である。 また, 状態Bに おける気体の温度は2T であるから,その圧力は DA の (2)35 倍であること がわかる。 また, A→Bの状態変化において,気体が外部にした仕事は (3)29 内部エネルギーの増加量は (4)1 気体が吸収した熱量は (5)である。 Vo (AHO) NX (?) pv = n (7)28 である。 B→Cの状態変化において気体が外部にした 仕事は (8)18であり、吸収した熱量は (9)24 である。 DAの状態変化は (6)であり、 状態Dにおける気体の温度TD は, TD= (10)である。 3nRT=Q-2nRT A→B→C→D→Aのサイクルを熱機関とみなし, 1サイクルで気体が吸収した 高 熱量と外部にした正味の仕事の比 (熱効率) を求めると, (11)32 であることが わかる。また,このサイクルの圧力と体積の関係を表すグラフは (12) のよ ZARTO. No = 2nRTo うになる。 Pop Vo V₂ 2PVo=nRto 43 7×2 82 B Te

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化学 高校生

問6(1)私は3枚目の写真のように考えたんですけど、何が間違いか分かりません💦教えてください🙇🏻‍♀️

次の文を読み、3〜問7に答えよ。 ただし、 気体はすべて理想気体の状態方程式 にしたがうものとし、気体定数はR=8.3×10° Pa・L/(K・mol) とする。必要があれ ば,次の値を用いよ。 27℃の水の和蒸気圧 3.6×10' Pa 問5) 操作2について、 容器内の温度 [℃] と圧力 [Pa]の関係を表すグラフの形と して最も適切なものを,次の(ア)~(4)のうちから一つ選び、その記号を記せ。 (1) 67℃の水の飽和蒸気圧 2.7×10* Pa ピストンがついた密閉容器とメタンおよび水を用いて。 次の一連の操作1~4を 行った。ただし、液体の水の体積およびメタンの液体の水への溶解、メタンと水蒸 気の反応は無視できるものとする。 圧力 [Pa〕 男 [Pa〕 0 20 27 67 127 27 67 127 [t] t(°C) 容積 16.6Lとした。 このとき、 容器内に液体の水は存在しなかった。 操作2 容積を一定に保ったまま, 容器内の温度を127℃から27℃までゆっくり下 げていった。 温度が27℃のとき、 容器内には液体の水が存在した。 操作 真空にした容器にメタンと水をそれぞれ 0.10molずつ入れ、 温度を127℃. (ウ) 圧 操作3 容器内の温度を27℃に保ちながらピストンを調節し、容器内の圧力を 1.00×10 Pa に保った。 このとき、 容器内には液体の水が存在した。 〔Pa〕 操作4 容器内の温度を27℃ 圧力を1.00×10 Paに保ちながら、 容器内にアルゴ ン Ar を少しずつ加えていった。 (エ) 圧 カ [Pa〕 CHO 0 20 27 67 127 27 67 127 t [°C] t(°C) 問3 操作1終了後, 容器内の圧力は何Pa か。 四捨五入により有効数字2桁で記せ。 問4 操作2終了後, 容器内の圧力は何 Pa か。 四捨五入により有効数字2桁で記せ。 また,答えに至る過程も記せ。 問6 操作3終了後について, 次の(1), (2) に答えよ。 7v) 容積は何Lか。 四捨五入により有効数字2桁で記せ。 (2)容器内に気体として存在する水は、 容器に入れた水 (0.10mol) のうちの何%か 四捨五入により有効数字2桁で記せ。

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