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【立命館大学】入試化学の計算問題【2019年2/2全学部第1問】
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※ 文章中の長い数式はスクロールできます!
※ 著作権の都合上、問題全文は掲載できません。(当該大学に問い合わせ済)
インターネットで調べれば大学HPか予備校HPで問題をダウンロードできると思います。

1立命館大 2019 第1問 中和熱と滴定

答え
〔1〕あ)201
〔2〕い)ヘス (別名は総熱量保存の法則だが、人名を入れる必要がある。)
〔3〕  2 と 4
〔4〕う)2 え)6 お)5 か)7
〔5〕き)滴定曲線
〔6〕  8
〔7〕
( i ) $\ce{Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + CO2 + H2O}$
(ii)  $\ce{Na2CO3 + BaCl2 -> BaCO3 + 2NaCl}$
(iii) $ 6.0 × 10^{-3} $〔mol〕
(iv) $ 1.6 × 10^{-3} $〔mol〕

〔1〕

(2)式

$\ce{NaOH(固) + aq = NaOH aq }$ + $44.5$ kJ

(3)式

$\ce{2 NaOH aq + H2SO4 aq = Na2SO4aq + 2H2O(液) + \mathrm{112kJ}}$

この2つの式から

(1)式

$\ce{2 NaOH (固) + H2SO4 aq = Na2SO4aq + 2H2O(液) + \mathrm{【あ】kJ}}$

を求めるには、(2) × 2 + (3) をすれば良い。

$44.5 × 2 + 112 = 201 $

 

〔2〕

問題文にもあるように、中和熱は 水 1 mol あたりを考える。
$\ce{2 H2O}$ であることに注意すると、
$+112$kJ ÷ $2$ = $+56$ kJ  ・・・ 【う】【え】 56 kJ の発熱

弱酸や弱塩基の電離反応は【お】吸熱反応である。
なぜなら、電離は弱酸(物質)から$\ce{H^{+}}$ を切る反応であり、
エネルギーを加える必要があるためである。

 

〔7〕(iii)

これ以上白色沈殿が生じなくなるまで  $\ce{BaCl2}$ を加えるので、(ii) の答えの反応式から、不純物の$\ce{Na2CO3}$ が溶液 B には存在しなくなり、$\ce{NaOH}$ が残る。

そこに 1.0 mol/L の塩酸で滴定すると中和に 6.0 mL 必要としたから、$\ce{NaOH}$ を$x$ mol とすれば、

$1.0\ \mathrm{ mol/L } × \displaystyle \frac{ 6 }{ 1000 }\ \mathrm{ L } × 1 = x\ \mathrm{ mol } × 1$

$x$ = $ 6.0 × 10^{-3}$ ・・・答

 

〔7〕(iv)

溶液 A も溶液 B も同じ体積 ( 10 mL ) であるから濃度も同じである。
したがって溶液 B 中にも、 $\ce{NaOH}$ が $ 6.0 × 10^{-3}$ mol 含まれている。

溶液 A において反応した塩酸の mol は

$1.0\ \mathrm{ mol/L } × \displaystyle \frac{ 9.2 }{ 1000 }\ \mathrm{ L } = 9.2 × 10^{-3}\ \mathrm{ mol }$

溶液 A において、塩酸は、$\ce{Na2CO3}$ と $\ce{NaOH}$ の両方と反応している。

よって、$\ce{Na2CO3}$ と反応した塩酸は、
$9.2 × 10^{-3} - 6.0 × 10^{-3} = 3.2 × 10^{-3}$ mol である。

(i) の化学反応式より、$\ce{Na2CO3}$ と $\ce{HCl}$ は 1 : 2 で反応するから、
溶液 A に含まれる $\ce{Na2CO3}$ は、
$ 3.2 × 10^{-3} × \displaystyle \frac{ 1 }{ 2 } = 1.6 × 10^{-3}$ mol である。 ・・・(答)

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