3章B 類題1-2(0081011) TOP-B
[問題] 次の各問いに答えなさい。
問1 ハロゲン化水素について(ア)〜(エ)には語句を(オ)〜(カ)には反応式を書きなさい。
(a) 下に示されているハロゲン化水素の沸点をみると, HI, HBr, HClの順に分子量が減少するほど低いが, HFでは逆に高くなっている。これはHとFの(ア)に大きな差があるため, 分子間に(イ)を仲立ちとしたより強い引力が働くためである。この結合を(ウ)という。
フッ化水素HF(沸点:19.5℃), 塩化水素HCl(沸点:-84.9℃),
臭化水素HBr(沸点:-67.0℃), ヨウ化水素HI(沸点:-35.1℃)
(b) ハロゲン化水素中のHClとHFは, NaClとCaF2のそれぞれに(エ)を加え加熱すると発生する。その化学反応式は, HClでは(オ), HFでは(カ)で表わされる。
答
問2 化学反応の進行方向は, 主として, 次の2つの要因のかね合いで決まる。@反応前後のエネルギーレベルの比較において, 高→低 A反応前後の物質を構成する粒子(イオン,
原子, 分子など)の配列の比較において, 整然(規則性)→乱雑。この@とAをふまえて, 次の(1)と(2)の問いに答えなさい。
(1) KCl結晶の水に対する溶解熱を求めなさい。なお, KおよびClの熱化学方程式は次のようになる。ここで, s:固体, g:気体, aq:水和状態
K(g) = K+(g) + e- - 418kJ…イオン化
K(s) = K(g) - 89kJ…昇華
1/2Cl2(g) = Cl(g) - 122kJ…解離
Cl(g) + e- = Cl-(g) + 349kJ…電子付加
K(s) + 1/2Cl2(g) = KCl(s) + 437kJ…生成
K+(g) + Cl-(g) + aq = K+(aq) + Cl-(aq) + 700kJ…水和
答
(2) KCl結晶が自然に水に溶解する理由を説明しなさい。
答
問3 KClの各温度での水への溶解度は次のとおりである。
温度20℃:溶解度34.2g, 40℃:40.2g, 60℃:45.8g, 80℃:51.4g
80℃のKCl飽和水溶液75.7gを取り水50gを加えた。この希釈水溶液の沸点は103.4℃であった。また, 80℃のKCl飽和水溶液100gを20℃まで冷却したところKCl結晶が沈澱した。この上澄液13.4gを取り出し水20gを加えた。最後に得られた水溶液の沸点は純粋の水と比較して何℃だけ上昇しますか。
答