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無機化学　教科書の解説
〔ハロゲン化合物〕

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周期表について解説します。

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C 12 Al 27 ファラデー定数：9.65×10⁴C/mol
※空欄にあてはまる数値を有効数字2桁で解答せよ。
氷晶石を高温で加熱して融解させたものに，純粋な酸化アルミニウムを溶かした後，炭酸電極を使って電気分解すると，陰極では単体のアルミニウムが得られる。
1.0×10⁵Aの電流で60時間電気分解したところ，陰極では(a)kgのアルミニウムが得られ，陽極では(b)kgの炭素が消費された。このとき，陽極で生成した一酸化炭素と二酸化炭素の物質量(mol)の比は5:1だった。

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自動車等に用いられる鉛蓄電池は、負極活物質に鉛$Pb$、
正極活物質に酸化鉛(IV)$PbO_{2+}$電解液として希硫酸を用いる。
鉛蓄電池の充電と放電における反応をまとめると次の式(1)で表され、電極の質量が変化するとともに硫酸$H_2SO_4$の濃度が変化する。

(1)$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4 ⇄ 2 PbSO_4 + 2H_2O$
【⇄上部：放電、下部：充電】

濃度 $3.00 mol/L$の硫酸$100mL$を用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しば らく放電させ、硫酸の濃度が$2.00 mol/L$に低下した。
このとき、外部回路に流れた電気量は何$C$か。
最も適当な数値を次の①～⑥のうちから一つ選べ。
ただし、ファラデー定数は$9.65 \times 10^4C/mol$とし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。
また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
①$9.65 \times 10^2$
②$1.93 \times 10^2$
③$2.90 \times 10^2$
④$9.65 \times 10^3$
⑤$1.93 \times 10^4$
⑥$2.90 \times 10^4$

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☆確認テスト

1⃣ベンゼンに濃硫酸を加えて加熱すると①____か生じる。
　 また、ベンゼンに鉄粉を触媒として塩素を作用させると、____が生じる。
　 ①のナトリウム塩をアルカリ融解することで____が生じ、これに塩酸を
　 加えることで②____が得られる。
　 ②に____を加えると紫色に呈色する

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2⃣クメン法を用いて4.7x10⁴kgのフェノールを作るのに
　 理論的に必要なO₂の質量[kg]を求めよ。