【問題A】 ( A) ,( B) ,( C) ,( D) は , そ れ ぞ れ 下 記 に 示 す 塩 の 0.1 mol/l 水 溶 液 で あ る 。 この水溶液に関する下の問いに答えよ。 ( A) NaHCO3 ( B) Na2CO3 ( C) NaHSO4 ( D) Na2SO4 (1) pHが 7に 最 も 近 い 水 溶 液 は , ( A) ~ ( D)の う ち ど れ か 。 番 号 で 答 え よ 。 (2) 水 溶 液 の pHの 順 番 と し て 正 し い も の は , 次 の う ち ど れ か 。 1. A< B< C< D 5. C< A< D< B 2. A< C< B< D 6. C< D< A< B 3. B< A< D< C 7. D< B< C< A 4. B< D< A< C 8. D< C< B< A 【問題B】次の問いに答えよ。 (1) (2) 0 . 0 5 0 m o l / ç の 水 酸 化 ナ ト リ ウ ム 水 溶 液 2 0 mç に 水 を 加 え て 1 ç に 薄 め た と き の , pHを求めよ。 0 . 1 0 m o l / ç の 塩 酸 5 0 0 mç に 1 . 6 g の 水 酸 化 ナ ト リ ウ ム を 溶 か し , さ ら に 水 を 加 え て 1ç に し た 水 溶 液 の p H を 求 め よ 。 た だ し , 水 溶 液 で の 塩 酸 , 水 酸 化 ナ ト リ ウ ム の 電 離 度 を 1と す る 。 A . (1) D (2) 6 Aに つ い て 、 NaHCO3 Ê HCO3 + H2O Ê C, Dは 加 水 分 解 せ ず , 電 離 す る 。 - (№15) 【問題C】 次 の A 欄 に 示 し た 酸 と B 欄 に 示 し た 塩 基 そ れ ぞ れ の 0 . 1 mol/ç の 水 溶 液 を 同 体 積 ず つ 混 合 し た 。 そ の と き に 得 ら れ る 溶 液 の 性 質 が C欄 に 示 さ れ て い る 。 C欄 に 誤 り を 含 む も の を , 次 の 1~ 5の う ち か ら 1つ 選 べ 。 1. 2. 3. 4. 5. A:HCl A:C6H5OH A:HCl A:HNO3 A:H2SO4 B:NH3 B:NaOH B:Na2CO3 B:NaOH B:KOH C:中 性 C:ア ル カ リ 性 C:ア ル カ リ 性 C:中 性 C:酸 性 【問題D】次の文章を読み,下の問いに答えよ。 わ が 国 で 消 費 す る 石 油 は , 1年 に お よ そ 2.88× 108m3で あ る 。 こ の 中 に は 硫 黄 分 が 含 ま れ て い る が , こ れ を 元 素 状 の 硫 黄 に 換 算 す る と , 重 量 百 分 率 で 平 均 2.0% に な る 。 石油を燃焼すると二酸化硫黄が発生し,排煙の中に含まれるが,わが国では脱硫法により, その大部分を除去している。 な お , 硫 黄 S の 原 子 量 は 32,硫 酸 の 分 子 量 は 100と し , 石 油 の 比 重 は 0.85と す る 。 ま た 、 計 算 結 果 は 有 効 数 字 2桁 ま で 求 め 、 必 要 な ら ば , log2=0.30, log3=0.48, log5=0.70, log7=0.85を 用 い よ 。 (問) 酸性雨の主成分は,硫酸または硝酸である。これらは大気中に含まれる硫黄酸化 物や窒素酸化物が,空気中でさらに酸化されて生じるものである。仮に石油を燃焼させる とき,脱硫処理を行わず,すべての硫黄分が二酸化硫黄として大気に放出され,これが硫 酸 と し て , わ が 国 全 土 に 降 り 注 ぐ 雨 水 (年 間 5.0× 1011ト ン と す る )に 含 ま れ る と す る 。 硫 酸 は 降 り 始 め の 雨 水 (全 雨 水 の 10% )に 含 ま れ る と し た と き , こ の 降 り 始 め の 雨 水 の 水 素 イ オ ン 濃 度 ( mol/ç ) と p H を 求 め よ 。 Na+ + HCO3- H2CO3 + OH- B .(1) 11 (2) 2.0 (1)0.050mol/ç の 水 酸 化 ナ ト リ ウ ム 水 溶 液 20mç 中 に 含 ま れ る NaOHの 物 質 量 は , (0.050× 20)/1000= 0.0010(mol) こ れ に 水 を 加 え て 1 ç に に 薄 め た の で 水 酸 化 ナ ト リ ウ ム 水 溶 液 の 濃 度 は 0.0010mol/ç と な る 。 ∴ [OH-]= 10-3(mol/ç ) よ っ て 、 [H+]= Kw /[OH-]= 10-14/10-3= 10-11 ∴ pH= 11 C. 1 2 フ ェ ノ ー ル は 弱 酸 , NaOHは 強 塩 基 。 よ っ て C6 H5 ONaは ア ル カ リ 性 を 示 す 。 5 H2SO4+ KOH Ê KHSO4 + H2O KHSO4 Ê K+ + H+ + SO42- よって酸性を示す。 (2) 反 応 前 c = 6 . 1 × 1 0 - 3 mol/ç (反 応 後 ) HCl: (0.10× 500)/1000= 0.050(mol) NaOH: 1.6/40= 0.040(mol) HClが 0.050- 0.040= 0.010(mol)余 る 。 [H+]= 10-2( mol/l) よ り , pH= 2.0 D . 水 素 イ オ ン 濃 度 6 . 1 × 1 0 - 3 mol/ç , p H = 2 . 2 [{2.88× 108× 0.85× (2/100)× 106}/32]× 2= c× 5.0× 1011× 103× (10/100)よ り , pH= - log(6.1× 10-3)≒ - log(6× 10-3)= 3- log6= 3- (log2+ log3)= 2.22
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