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化学
気体の状態方程式の使い方と分子量と密度の導出について解説します。
Q.$27$℃,$2.5×10^6$Paで$0.50$Lの窒素の物質量は何mol？

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c　式(1)で $NiCl_2$と$CuCl$が得られた水溶液から$CuCl$を除いた後、その水溶液を電気分解すると、単体の$Ni$が得られる。
このとき陰極では、式(3)と(4)に示すように$Ni$の析出と気体の水素$H_2$の発生が同時に起こる。
陽極では、式(5)に示すように気体の$CI_2$が発生する。

$NIS + 2 CuCl_2→　NICI_2 + 2CuCl + S$ (1)(再掲)
陰極 $Ni^{2+}+ 2e^{-}　→ Ni$ (3)
　　 $2H{+} +2e{-}→　H_2$ (4)
陽極 $2 CI^{-}→　Cl_2+2e^{-}$ (5)

電気分解により$H_2$と$Cl_2$が安定に発生しはじめてから、
さらに時間$t(s)$だけ電気分解を続ける。
この間に発生する$H_2$と$Cl_2$の体積が、温度$T(K)$、
圧力$P(Pa)$のもとでそれぞれ $V_{w2}(I_n)$ と $V_{CI3}(L)$
のとき、陰極に析出する$Ni$の質量$w(g)$を表す式として
最も適当なものを、後の①～⑥のうち から一つ選べ。

ただし、$Ni$ のモル質量は$M(g/mol)$、気体定数は$R(Pa・L/(K・mol))$とする。
また、流れた電流はすべて式(3)～(5)の反応に使われるものとし、$H_2$と$Ch_2$の水溶液への溶解は無視できるものとする。
①$\displaystyle \frac{MP(V_{CI2}+V_{H2})}{RT}$
②$\displaystyle \frac{MP(V_{CI2}-V_{W2})}{RT}$
③$\displaystyle \frac{MP(V_{W2}-V_{CI2})}{RT}$
④$\displaystyle \frac{2MP(V_{CI2}+V_{W2})}{RT}$
⑤$\displaystyle \frac{2MP(V_{CI2}-V_{W2})}{RT}$
⑥$\displaystyle \frac{2MP(V_{H2}-V_{CI2})}{RT}$

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化学基礎　2022年度版
共有結合・共有結合の結晶・電子式・構造式・分子の形について解説します。

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化学
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