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問1の答

　( ア. 同素体)　( イ. 大きく)　( ウ. ドライアイス)　( エ. 昇華)　( オ. 冷却材)

　( カ. 化石)



問2の答　　CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O


　炭酸カルシウムCaCO3と希塩酸HClの反応において, その化学反応式は上述のようになる。炭酸ガス(二酸化炭素 CO2)が発生する。



問3の答　　

　(a)　Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

　(b)　CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2


(a)石灰水に二酸化炭素を通じると白色沈殿を生じる。この反応式は次のようになる。

　　　Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

　上式において,

水酸化カルシウムCa(OH)2が溶解した石灰水では, Ca(OH)2は平衡状態で電離している。

　　　Ca(OH)2 ⇄ Ca²⁺ + 2OH^-

白色沈殿は

　　　炭酸カルシウム：CaCO3


(b)さらに二酸化炭素を通じ続けると白色沈殿が溶解する。この反応式は次のようになる。

　　　CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2


　上式において, 生成物の炭酸水素カルシウム Ca(HCO3)2 は水中では次式のように電離している。

　　　Ca(HCO3)2 → Ca²⁺ + 2HCO3^-



問4の答　 　¹⁰⁷Ag ： 51.8%　　¹⁰⁹Ag ： 48.2%


¹⁰⁷Agと¹⁰⁹Agの存在比(%)を, xとyとすると, 次式が成り立つ。

　　x + y = 100　　…①

　　(106.91x + 108.90y)/100 = 107.87　　…②

①を②に代入して変形すると,

　　1.0691x + 1.089(100 - x) = 107.87

　　1.0691x - 1.089x = 107.87 - 108.9

　　0.0199x = 1.03

　　x = 51.76 = 51.8%　　…③

③を①に代入すると,

　　y = 100 - 51.76 = 48.24 = 48.2%



問5の答　　892 kJ


メタンが完全燃焼するときの熱化学方程式において, 反応熱をQ (kJ)とすると,

　　　CH4(気体) + 2O2(気体) = CO2(気体) + 2H2O(液体) + QkJ　　…①

問5中の各式において, 次のように番号をつけて,

　　　H2(気体) + (1/2)O2(気体) = H2O(液体) + 286kJ　　…②

　　　C(黒鉛) + O2(気体) = CO2(気体) + 394kJ　　…③

　　　C(黒鉛) + 2H2(気体) = CH4(気体) + 74.5kJ　　…④

①を変形して, ②～④を代入すると,

　　　Q = {CH4(気体) + 2O2(気体)} - {CO2(気体) + 2H2O(液体)}

　　　　 = [{C(黒鉛) + 2H2(気体) - 74.5} + 2O2(気体)]

　　　　　　　　　　　- [{C(黒鉛) + O2(気体) - 394} + 2{H2(気体) + (1/2)O2(気体) - 286}]

　　　　 = -74.5 + 394 + 2×286 = 891.5 = 892 kJ