2024追試第2問 問3 硫酸バリウムの溶解平衡 - 質問解決D.B.(データベース)

2024追試第2問 問3 硫酸バリウムの溶解平衡

問題文全文(内容文):
室温における硫酸バリウム $BaSO_4$(式量233)飽和水溶液の濃度は $1 \times 10^{-5}mol/L$である。
$900ml$の水に$10.4mg$の塩化バリウム$BaCl_2$ (式量 208)が溶けている溶液に、$100ml$の水に$142mg$の硫酸ナトリウム $Na_2SO_4$(式量142)が溶けている溶液を加えてよく撹拌した。
このとき、沈殿せずに水溶液中に存在しているバリウムイオン$Ba^{2+}$の濃度は何$mol/L$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、$BaSO_4$、沈殿の生成に伴う硫酸イオン $SO_4^{2-}$濃度の減少や、混合による溶液の体積変化は無視できるものとする。
①$0$
②$1 \times 10^{-7}$
③$5 \times 10^{-7}$
④$1 \times 10^{-6}$
⑤$5 \times 10^{-6}$
⑥$1 \times 10^{-5}$
単元: #化学#化学理論#大学入試過去問(化学)#化学平衡と平衡移動#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):
室温における硫酸バリウム $BaSO_4$(式量233)飽和水溶液の濃度は $1 \times 10^{-5}mol/L$である。
$900ml$の水に$10.4mg$の塩化バリウム$BaCl_2$ (式量 208)が溶けている溶液に、$100ml$の水に$142mg$の硫酸ナトリウム $Na_2SO_4$(式量142)が溶けている溶液を加えてよく撹拌した。
このとき、沈殿せずに水溶液中に存在しているバリウムイオン$Ba^{2+}$の濃度は何$mol/L$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、$BaSO_4$、沈殿の生成に伴う硫酸イオン $SO_4^{2-}$濃度の減少や、混合による溶液の体積変化は無視できるものとする。
①$0$
②$1 \times 10^{-7}$
③$5 \times 10^{-7}$
④$1 \times 10^{-6}$
⑤$5 \times 10^{-6}$
⑥$1 \times 10^{-5}$
投稿日:2024.07.10

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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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