| 問1 | a | 反応式 … [a] CrO42- + [b] H+ → [c] Cr2O72- + H2O [a] 、 [b] 、 [c] は不明な係数を表している。未定係数法を用いてこれらを求める。 Crについて … a = 2c Oについて … 4a = 7c + 1 Hについて … b = 2 電荷について … -2a + b = -2c これを解くと、a = 2、b = 2、c = 1となる。 |
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|---|---|---|---|---|
| 10 ② 11 ② 12 ① 全答 |
3点 | |||
| b | CrO42-におけるクロム原子の酸化数 x + ( -2 ) × 4 = -2 より、x = +6 Cr2O72-におけるクロム原子の酸化数 2x + ( -2 ) × 7 = -2 より、x = +6 したがって、クロム原子の酸化数は変化せず、どちらも +6 である。 |
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| 13 ④ | 3点 | |||
| 問2 | ①（誤）ホールピペットは、液体をはかりとるのに使用する。精度は高いが、標線で表示された以外の体積ははかれない。 ②（正）ビュレットは、滴下された液体の体積を目盛りの差から測定するのに使用する。 ③（誤）こまごめピペットは、液体をはかりとるのに使用する。精度は低い。 ④（誤）分液ろうとは、液体混合物から目的の物質を抽出するのに使用する。 |
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| 14 ② | 3点 | |||
| 問3 | ①（正）しょうゆを水で希釈する。標線まで水を加えることになるので、純水でぬれたまま用いてもよい。 ②（誤）指示薬として加えたAg2CrO4からAg+が生じ、Cl-と反応してAgClの白色沈殿が生じる。滴下を開始する前にCl-が減少してしまうので、もとの希釈溶液のモル濃度を正しく求めることはできない。 ③（正）求めたCl-には、KCl由来のものとNaCl由来のものの両方が含まれているため、そのモル濃度をNaClのモル濃度と同視すると、正しい値よりも高くなってしまう。 ④（正） ⑤（誤） A・B・Cのどの場合でも、操作Ⅴで記録したAgNO3水溶液の滴下量は希釈溶液中のCl-の物質量に比例し、Cl-の物質量は、操作Ⅱではかり取った体積とそれぞれのモル濃度に比例する。またAgNO3のモル濃度はすべての場合で共通である。 そこで、操作Ⅱではかり取った希釈溶液の体積を 5.00mL にそろえることで各場合を比較する。表1のC値を2で割ると、操作Ⅴで記録したAgNO3水溶液の滴下量は 6.85mL となる。 滴下量の比が A : B : C = 14.25 : 15.95 : 6.85 であるから、Cl-のモル濃度の比も A : B : C = 14.25 : 15.95 : 6.85 となる。 したがって、Cのモル濃度はBのモル濃度の半分以下である（④は正しい）。また、モル濃度が最も高いものはBである（⑤は誤り）。 |
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| 15-16 ② ⑤ 順不同 |
各2点 | |||
| 問4 | 図1のグラフは次のことを意味している。AgNO3を滴下していくと、生じたAg+はCl-と反応してAgClの白色沈殿となるため、Ag+の物質量は増えない。Cl-がすべてなくなっても滴下を続けると、Ag+はまずCrO42-と反応して少量の暗赤色沈殿を生じ、それ以外は過剰となって試料中にたまり始める。問題文より、CrO42-と反応するAg+の量は無視できるので、グラフでは、AgNO3が a に達したところからただちにAg+が増え始めている。 ここから考えると、AgClの物質量は、AgNO3の滴下量が a に達するまでは一定の割合で増えていき、 a に達した後は変化しないと考えられる。 |
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| 17 ① | 3点 | |||
| 問5 | a | しょうゆAに含まれるCl-のモル濃度をC〔mol/L〕とする。 操作Ⅰで50分の1に希釈されているので、希釈溶液のモル濃度は0.0200C〔mol/L〕。 この希釈溶液5.00mLに含まれるCl-の物質量は、 0.0200C〔mol/L〕 × 5.00 × 10-3L … (1) Cl-と過不足なく反応したAg+の物質量は、 0.0200mol/L × 14.25 × 10-3L … (2) (1) = (2) より、C = 2.85mol/Lとなる。 |
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| 18 ⑤ | 2点 | |||
| b | NaClのモル濃度はCl-のモル濃度と同じで2.85mol/Lであるから、15mLのしょうゆAに含まれるNaClの物質量は、 2.85mol/L × 15 × 10-3L = 4.275 × 10-2mol NaClの式量 = 58.5 より、 4.275 × 10-2mol × ( 58.5g/1mol ) = 2.500875g したがって、小数第1位までで表すと2.5gとなる。 |
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| 19 ② 20 ⑤ 全答 |
2点 | |||