2024年度 共通テスト解説 化学 第2問 問4b 電離定数を求める - 質問解決D.B.(データベース)

2024年度 共通テスト解説 化学 第2問 問4b 電離定数を求める

問題文全文(内容文):
b モル濃度 $0.10 mol/L$の$HA$水溶液$10.0mL$に、
モル濃度$0.10 mol/L$の$NaOH$水溶液を滴下すると、
水溶液中の$HA. H^{+}. A^{-}. OH^{-}$のモル濃度
$[HA]. [H^{+}]. [A^{-}]. [OH^{-}]$は、図1のように変化する。
$NaOH$水溶液の滴下量が$2.5mL$のとき、$H^{+}$のモル濃度は $[H^{+}] = 8.1 \times 10^{-5}$である。
弱酸$HA$の電離定数$K_2$は何$mol/L$か。
最も適当な数値を、後の①~⑥のうちから一つ選べ。
①$2.0 \times 10^{-3}$
②$2.7 \times 10^{-5}$
③$1.1 \times 10^{-4}$
④$2.4 \times 10^{-4}$
⑤$3.2 \times 10^{-4}$
⑥$6.7 \times 10^{-3}$
単元: #化学#化学基礎2ー物質の変化#大学入試過去問(化学)#酸と塩基・水素イオン濃度#共通テスト#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
b モル濃度 $0.10 mol/L$の$HA$水溶液$10.0mL$に、
モル濃度$0.10 mol/L$の$NaOH$水溶液を滴下すると、
水溶液中の$HA. H^{+}. A^{-}. OH^{-}$のモル濃度
$[HA]. [H^{+}]. [A^{-}]. [OH^{-}]$は、図1のように変化する。
$NaOH$水溶液の滴下量が$2.5mL$のとき、$H^{+}$のモル濃度は $[H^{+}] = 8.1 \times 10^{-5}$である。
弱酸$HA$の電離定数$K_2$は何$mol/L$か。
最も適当な数値を、後の①~⑥のうちから一つ選べ。
①$2.0 \times 10^{-3}$
②$2.7 \times 10^{-5}$
③$1.1 \times 10^{-4}$
④$2.4 \times 10^{-4}$
⑤$3.2 \times 10^{-4}$
⑥$6.7 \times 10^{-3}$
投稿日:2024.01.21

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(2)$H_2A→H^{+}+HA{-}$
(3)$HA^{-}⇄H^{+}+A^{2-}$

式(2)に示した一段落目の反応は$H_2A$は$H^{+}$と$HA^{-}$に完全に電離し、式(3)に示した二段落目の反応では電離平衛状態になる。
式(3)の反応の平衛定数$K$は次の式(4)で表される。
(4)$\displaystyle \frac{〔H^{+}〕〔A^{2-}〕}{〔HA^{-}〕}$

$H_2A$水溶液のモル濃度$c$、二段階目の反応における$HA{-}$の電離度$a$としたとき。$K$を表す式として最も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。

①$\displaystyle \frac{ca^2}{1-a}$ ②$\displaystyle \frac{ca(1+a)}{1-a}$ ③$\displaystyle \frac{ca^2}{1+a}$ ④$\displaystyle \frac{ca(1+2a)}{1+a}$
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四つの炭素原子が同一直線状にある構造をもつ化合物を,次の①~⑤のうちから一つ選べ。

① ブタン CH₃CH₂CH₂CH₃
② 1-ブテン CH₂=CHCH₂CH₃
③ 2-ブテン CH₃CH=CHCH₃
④ 1-ブチン CH≡CCH₂CH₃
⑤ 2-ブチン CH₃C≡CCH₃
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