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無機化学基礎演習9　イオン化傾向と金属の反応
それぞれ異なる金属A～Eは、カリウム、銅、亜鉛、銀、スズのいずれかである。
これらの金属について、次のような実験結果(ア)～(カ)を得た。
この結果をもとに金属A～Eを特定せよ。
(ア) Aは常温の水と反応して水素を発生したが、他の金属では発生しなかった。
(イ) Bは希塩酸には溶けなかったが、熱濃硫酸には溶解した。
(ウ) BとCを電極として希硫酸に入れて電池をつくるとCが負極となった。
(エ) Dのイオンを含む水溶液にBを入れ、Dが析出した。
(オ) Dは希塩酸には溶けなかったが、濃硝酸には溶解した。
(カ) 表面にCをめっきした鉄板とEをめっきした鉄板を比較すると、表面に傷をつけた場合、Eを っきしたほうが鉄の腐食が速くなった。

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温度一定で、圧力を変えて、一定量の水に溶解する窒素の量を調べた。
下のグラフに、窒素の圧力(横軸)と、溶解した窒素の量(縦軸)の関係を示す。
次の問い(a・b)に答えよ。
ただし、窒素は理想気体とみなす。

a 溶解した窒素の量を物質量で示すグラフとして、
最も適当なものを、次の①～④のうちから一つ選べ。

b 溶解した窒素の量をそのときの圧力における体積で示すグラフとして、
最も適当なものを、次の①～④のうちから一つ選べ。
※(a・b)のグラフは動画内参照

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次の文章を読んで,以下の問いに答えなさい。
有効数字は 2 桁で答えなさい。
ただし,気体は理想気体の状態方程式に従うものとし,液体の水への水素と酸素の溶解は無視できるものとする。
また,$127℃$における水の飽和蒸気圧を$2.50×10^5Pa$とし,気体定数は$R=8.31×10^3Pa・L/(K・mol)$とする。
密閉容器内の着火装置の体積は無視できるものとする。

温度,体積,圧力を変えることができる,ピストンの付いた密閉容器内に,$1.00mol$ の水蒸気を入れて,温度を $127℃$,ピストンにかける圧力を$1.00×10^5Pa$とした。
このときの状態を状態 A とする。

状態 A の密閉容器内に水素 $H_2$を $0.400mol$,酸素 $O_2$を $0.200mol$ 加え,温度を$127℃$,ピストンにかける圧力を$1.00×10^5Pa$とした。
このときの状態を状態 B とする。

状態 B から,温度を$127℃$に保ったまま,ピストンにかける圧力を$5.00×10^5Pa$に上げた。
このときの状態を状態 C とする。

状態 C から,温度を$127℃$に保ったまま,体積を2倍にし,ピストンを固定した。
このときの状態を状態 D とする。

状態 D から,体積を固定したまま,密閉容器内の着火装置で着火して水素を完全燃焼させた。
反応終了後,温度を$127℃$とした。
このときの状態を状態 E とする。

問 1 状態 A における気体の体積を答えなさい。
問 2 状態 B における気体の体積を答えなさい。
問 3 状態 C における気体の体積を答えなさい。
問 4 状態 D における気体の全圧を答えなさい。
問 5 状態 E における気体の圧力を答えなさい。

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無機化学の分野に関する教科書の内容の解説