ひたすら受験問題を解説していくブログ
東京大学2017年前期化学第2問
todai_2017_chem_q2_1.png
todai_2017_chem_q2_2.png
todai_2017_chem_q2_3.png

解説

ク,コあたりは一応まともな記述でしょうか。他は全体的にレベル低すぎて落としたくないです。

I

(1)光を当てる
塩化物イオンで沈殿するのはAg,Pbで熱湯に溶けないのはAgです(アンモニアの話とかでも分かりますね)。銀化合物は銀の電気陰性度がそこそこ高いこともあり,光によって分解して銀が析出します(電子を奪い返すということです)。

(2)ギ酸
アンモニア性硝酸銀で銀鏡反応というやつです。したがって,還元性のあるカルボン酸を書けばいいので,アルデヒド基を持つギ酸になります。尚,ギ酸はフェーリング液は銅イオンとキレート錯体を形成するために陰性です。


x:Ba2++Na2CO3→BaCO3+2Na+
z:BaCO3+H2SO4→BaSO4+H2O+CO2

操作xでは塩基性になるのでZn,Fe,Alあたりも沈殿する感じではないでしょうか(Alはすぐに加水分解して水酸化物)。また,炭酸イオンではアルカリ土類金属であるBaは沈みます。
操作yでは煮沸によって硫化水素が逃げるので,Ba以外の上記の沈殿も解けると思います。
操作zでは酸性なので炭酸バリウムは溶けますが,硫酸イオンでもBaは沈みます。


a:煮沸する
b:濃硝酸を加えて加熱
c:アンモニア水を過剰に加える
aは硫化水素の追い出す。bは硫化水素でFe3+が還元されてできたFe2+をFe3+に戻す。cは水酸化ナトリウムの可能性もあるが,実験3でろ液にZnが行っているのでアンモニア過剰になります(また,炎色反応に影響も出ちゃいます)。

エ 赤 Li
いい加減にK村はそろそろリアカーぐらい買うべき

オ 1.0×10-3
H+が減るとS2-は増えて硫化物は沈殿しやすくなるので,下限を求めるにはZnSが沈殿しない条件を求めればよいです。電離定数からS2-をH+で表して溶解度積に代入します(手順は逆でもいいです)。
todai_2017_chem_a2_1.png

II
カ 最大: HNO3(もしくはN2O5) +5 最小:NH3(もしくはアニリンなどアミンの化学式) -3
原子の酸化数は,最大は最外殻電子をすべて除去したもの,最小は希ガス配置になるまで電子を受け取ったものになります。窒素の最外殻電子は5なので答えのようになります。

キ 3NO2+H2O→2HNO3+NO
2分子のNO2が酸化され,1分子が還元される仲間割れの式です。


キの反応式は平衡であり,硝酸濃度が高くなるとルシャトリエの原理より逆反応が進み,硝酸が減ると正反応が進むから。

こんな理由だったんですね。てっきり希硝酸だと酸化剤としてブラックな環境なのでこき使われてNOまで還元されると捉えていました。

ケ KNO3+H2SO4→HNO3+KHSO4
塩酸は硫酸と違って不揮発性ではないため,蒸留により硝酸のみを分離できないから。

反応式でK2SO4にならない理由は,硝酸は強酸であるためHSO4よりも強い酸だからです。
塩酸だと中途半端な王水な感じになってしまいます。

コ 発熱
二酸化窒素は不対電子を持ち不安定でエネルギーが高い。共有結合を形成してNが希ガス配置になると安定する分だけエネルギーを放出するから。

じゃあなんで平衡なのというと2NO2⇔N2O4の逆反応は気体分子数が増えるのでエントロピーが増大する方になっているからです(というか平衡のものは発熱とエントロピー増大が逆ですね)。


東京大学2017年前期化学に戻る
スポンサーサイト

テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

コメント
コメント
コメントの投稿
URL:
本文:
パスワード:
非公開コメント: 管理者にだけ表示を許可する
 
トラックバック
トラックバック URL
http://jukenkaisetsu.blog.fc2.com/tb.php/673-d7bff3c5
この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)
トラックバック