R２年度第２回高認化学基礎大問５解説

大問５【化学反応】

問１【pH】

　0.10mol/Lの１価の酸の水溶液1.0mLに蒸留水を加えて100mLとした水溶液のpHを求めよ。
・水溶液100mL中の水素イオン$\mathrm{H^+}$は、$0.1 \times \dfrac{1}{1000} = \dfrac{0.1}{1000} = \dfrac{1}{10000}$molである。
この水溶液中の水素イオンのモル濃度は、$\mathrm{[H^+]} = \dfrac{1}{10000} \times 10 = \dfrac{1}{1000} = 1.0 \times 10^{-3}$mol/Lである。
pHは３である。

問２【中和滴定に用いるガラス器具】

　中和滴定に用いるガラス器具には、その内部が蒸留水でぬれている場合、そのまま用いてよいものと使用する溶液で２～３回すすいでから用いるものがある。
次の４つのガラス器具の中で、内部が蒸留水でぬれたまま用いてよいものを答えよ。

問３【酸化還元反応の化学反応式】

　酸化還元反応の化学反応式は、酸化剤と還元剤の電子（$\mathrm{e^-}$）を含んだ反応式から電子を消去することによって得られる。
　二酸化硫黄$\mathrm{SO_2}$（酸化剤）と硫化水素$\mathrm{H_2 S}$（還元剤）を反応させたときの化学反応式を考える。
　（酸化剤）：$\mathrm{SO_2 + 4H^+ + 4e^- \longrightarrow S + 2H_2 O}$
　（還元剤）：$\mathrm{H_2 S \longrightarrow S + 2H^+ + 2e^-}$

・$\mathrm{SO_2 + 2H_2 S \longrightarrow SO_2 + 2(S + 2H^+ + 2e^-)}$

$\mathrm{\longrightarrow SO_2 + 2S + 4H^+ + 4e^- \longrightarrow (SO_2 + 4H^+ + 4e^-) + 2S}$

$\mathrm{\longrightarrow (S + 2H_2 O) + 2S \longrightarrow 3S + 2H_2 O}$

問４【金属のイオン化傾向】

　次の表は３種類の金属のイオン化列とそれぞれの金属の反応性を示したものである。

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