【化学】芳香族をちょっと詳しく知ろう!① - 質問解決D.B.(データベース)

【化学】芳香族をちょっと詳しく知ろう!①

問題文全文(内容文):
芳香族をちょっと詳しく知ろう!
高校生向けの教育指導要領『外』の少しだけ深堀した解説動画です。
チャプター:

0:03 本編

単元: #化学#有機#芳香族化合物#理科(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
芳香族をちょっと詳しく知ろう!
高校生向けの教育指導要領『外』の少しだけ深堀した解説動画です。
投稿日:2023.02.20

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問題文全文(内容文):
$1.0mol$の気体$A$のみが入った密閉容器に$1.0mol$の気体$B$を加えたところ、気体$C$および$D$が生成して、次式の平衛が成立した。
$A+B⇄C+D$

このときの$C$の物質として最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。
ただし、容器内の温度と体積は一定とし、子の温度における反応平衛定数は$0.25$とする。

①$0.25$ ②$0.33$ ③$0.50$ ④$0.67$ ⑤$0.75$
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問題文全文(内容文):
純粋な硫酸銅(II)五水和物 $CuSO_4.5H_2O$を$102℃$で
長時間加熱すると三水和物 $CuSO_4.3H_2O$が得られるが、
水和水は加熱中に徐々に失われていく。
そのため、試料全体で平均した組成を化学式 $CuSO_4・xH_2O$で表すと、 $102℃$で加熱した試料では、$x$は$3 \leqq x \leqq 5$を満たす実数となる。
また、さら に高温($150℃$以上)で加熱すると、$x$は$0$まで減少し、硫酸銅(II)無水塩 $CuSO_4$(式量160)が得られる。
加熱により、一部の水和水を失った試料Aがある。
試料Aの化学式$CuSO_4・xH_2O$における$x$の値を求めるための実験について、次の問い (a・b)に答えよ。
ただし、試料中には$Cu^{2+}, SO_4^{2-}$と水和水以外は含ま れないものとする。

b 試料Aにおける$x$の値は、$SO_4^{2-}$の含有量の代わりに、$Cu^{2+}$ の含有量を用いて求めることもできる。
試料A中の$Cu^{2+}$含有量を調べる2通りの手法として、
次の実験Ⅱおよび実験Ⅲを考えた。

実験Ⅱ $Cu^{2+}$を含む水溶液に、水酸化ナトリウム $NaOH$水溶液を十分に加え、生じる沈殿をすべてろ過により取り出し、十分に加熱して純粋な酸化銅(Ⅱ)$CuO$(式量 80)としてから、その質量を求める。

実験Ⅲ $Cu^{2+}$を含む水溶液を、陽イオン交換樹脂を詰めたカラムに通し、 流出液に含まれる水素イオン$H^{+}$の物質量を、中和滴定により求める。

ある質量の試料Aを溶かした水溶液Bを用意し、その$10mL$を用いて実験Ⅱを行ったところ、質量$w (mg)$の$CuO$が得られた。
また、別の$10mL$ の水溶液Bを用いて実験Ⅲを行ったところ、濃度$c(mol/L)$の$NaOH$水溶液が、中和滴定の終点までに$V (mL)$必要であった。
用いた水溶液B中の$Cu^{2+}$が、実験Ⅱではすべて$CuO$となり、実験Ⅲではすべて陽イオン交換樹脂により$H^{+}$に交換されたものとすると、求められる$Cu^{2+}$の含有量の値は、実験Ⅱと実験Ⅲで同じ値となる。
このとき、$w、c、V$の値の関係はどのような式で表されるか。
最も適当なものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。
①$V=\displaystyle \frac{25w}{c}$
②$V=\displaystyle \frac{25w}{2c}$
③$V=\displaystyle \frac{25w}{4c}$
④$V=\displaystyle \frac{w}{40c}$
⑤$V=\displaystyle \frac{w}{80c}$
⑥$V=\displaystyle \frac{w}{160c}$
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問題文全文(内容文):
図は、4種類の元素a〜dについて、原子の電子配置を模式的に示したものである。ここで、●は原子核、○は電子、点の円は電子殻を表す。次の各問いに答えよ。
(1) 4種類の元素a〜dの名称をそれぞれ記せ。
(2) 元素aは、化学結合を行う時に電子を引き寄せる力が最も強い。この強さを表す尺度を何というか。
(3) 元素aと周期表で同周期に属する元素で、第1イオン化エネルギーが最小であるものはどれか。それぞれ元素記号で答えよ。
(4) 元素aと元素cが1個ずつ結びついて化合物をつくるとき、
 この化合物について、名称、化学式、分子の形(次の①〜⑥のうちから1つ)および分子の極性の有無を答えよ。
① 直線形 ② 折れ線形 ③ 正方形 ④ 三角錐形 ⑤ 四面体形 ⑥ 正八面体形
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