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センター試験 2019 追試 第1問 問6

塩化鉄(Ⅲ)水溶液を沸騰水に加えて水酸化鉄(Ⅲ)のコロイド溶液を生成させた。このコロイド溶液をセロハンの袋に入れ，図1に示すように純水中で透析した後，次の実験Ⅰ・Ⅱを行った。これらの実験に関する記述として誤りを含むものを，次の①～④のうちから一つ選べ。

実験Ⅰ
(1)　透析後のコロイド溶液を3 mlずつ試験管A・Bにとった。
(2)　Aに0.1 mol/Lの$Na_2SO_4$水溶液を加えると，沈殿が生じた。
(3)　Bに0.2 mol/Lの$NaCl$水溶液を少量加えても，変化が生じなかった。

実験Ⅱ
(1)　透析後のビーカーに残った水を3 mlずつ試験管C・Dにとった。
(2)　Cに硝酸銀水溶液を加えると，白濁した。
(3)　DにBTB(ブロモチモールブルー)溶液を加えると，黄色に変色した。

①実験Ⅰより，このコロイド粒子は負に帯電していることがわかる。
②実験Ⅰより，$Na_2SO_4$水溶液の代わりに0.1 mol/Lの$K_2SO_4$水溶液を少量加えても，沈殿が生じることがわかる。
③実験Ⅱより，透析により塩化物イオンがセロハンを通過したことがわかる。
④実験Ⅱより，透析により水素イオンがセロハンを通過したことがわかる。

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電離平衡を解説

・アンモニア水
・アンモニア-塩化アンモニウム水溶液
・塩化アンモニウム水溶液
まとめて$pH$を求める。
※図は動画内参照

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b 式(1)で$NiCl_2$と塩化銅(I) $CuCI$が得られた水溶液に
塩素$CI_2$を吹き込むと、式(2)に示すように $CuCl$から $CuCl_2$が生じ、再び式(1)の反応に使うことができる。
原子量($S 32 CI 35.5 Ni 59 Cu 64$)

$NIS + 2 CuCl_2 →　NICI_2 + 2 CuCl + S$ (1)
$2 CuCl + Cl_2 →　2 CuCl_2$ (2)

$CuCl_2$を$40.5kg$使い、$NiS$を$36.4kg$加えて$Cl_2$を吹き込んだ。
式(1)と(2)の反応によって、すべてのニッケルが$NiCl_2$として水溶液中に溶解し、銅はすべて$CuCl_2$に戻されたとする。
このとき式(1)と(2)の反応で消費された$Cl_2$の物質量は何$mol$か。
最も適当な数値を、次の①～⑧のうちから一つ選べ。
①$150$
②$200$
③$300$
④$350$
⑤$400$
⑥$500$
⑦$550$
⑧$700$

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図は原子番号1~20の第一イオン化エネルギーを示した略記である。
(1)グラフの原子のうち、最も1価の陽イオンになりやすい原子の名称を記せ
(2)原子a~cの第一イオン化エネルギーが順に小さくなる理由を答えよ
(3)同一周期に属する原子では、一般に、原子番号が大きいほど、第一イオン化エネルギーが大きくなる。理由を記せ
(4)LiとFの電子親和力はどちらの方が大きいか元素記号で答えよ

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窒素原子を含む芳香族化合物に関する記述として下線部に誤りを含むものを次の①~⑤のうちから一つ選べ。

① 5℃以下においてアニリンの希塩酸溶液に亜硝酸ナトリウム水溶液を加えると、塩化ベンゼンジアゾニウムが生成する。
② 塩化ベンゼンジアゾニウムが水と反応すると、クロロベンゼンが生成する。
③ アニリンに無水酢酸を反応させると、アミド結合をもつ化合物が生成する。
④ アニリンにさらし粉水溶液を加えると赤紫色を呈する。
⑤ $P^{-}$ヒドロキシアゾベンゼンには窒素原子間に二重結合が存在する。