ひたすら受験問題を解説していくブログ
東京大学2013年前期化学第2問I
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ウエが見慣れない感じです。ウは式をいじくれば出てきますが、エは1つで複数箇所に配位結合する配位子(多座配位子)があるというのを知らないと悩むかもしれません。


Ag2O
はずせない問題です。今年のセンターでも出てましたね。水酸化物の沈殿と見せかけて酸化物というのはAgだけという感じで覚えてしまいましょう。


[Ag(NH3)2]+
これもはずせない問題。錯体がらみだと、Ag(2配位、直線型),Cu(4配位、正方形型),Fe(6配位、正八面体型),Zn(4配位、四面体型),Al(6配位、正八面体型、テトラヒドロキソアルミン酸は水が2配位なので4配位正方形に見える)ぐらいはよく出てくるもので何配位でどういう立体構造なのか抑えておきましょう(あくまで主要なものなので、それ以外の配位も実はよくあります)。
あとは、水酸化ナトリウム過剰、アンモニア過剰のときに溶けるか否かをまとめました(実は微妙に溶けるりはよくあります。2価のFeとかMnとか水酸化物の溶解度積がある程度あるとNH3によってOHが取られるため比較的溶けやすい)。()内の金属はまあ覚えていてもいいのではないかぐらい、[]内はお前はどこを目指すのかと問いたくなる人たち以外は放置でいいでしょう。
両方OK(両性):Zn[,Pd、Pt]
NaOHのみ(両性):Al(,Pb,Cr,Sn)[,Sb,Au?,Rh]
NH3のみ:Ag,Cu(,Ni,Co,Cd)[,Ru]
解けない:Fe(,Mn)[,Bi,Hg?,Ti]


Dの構成要素をK1とK2に共通の水層のHQ濃度でせめてやります。
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多座配位子による金属イオンへの配位をキレートというので、1つの配位子が複数座で配位することがわかります。電子が見るからに不足しているIn3+には非共有電子対が配位することになります。Qの非共有電子対はOの3組とNの1組しか考えられません。このうちOの方が複数座でIn3+に配位することは、配位結合の軌道が三重結合みたいにものすごく不自然になってしまうので、Oで1座、Nで1座だと考えられます。よって、下図(なんかいまいち)。
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0.3Vという低電圧ではイオン化傾向に従って溶出が起こる。よって、金属銅があるうちには銅よりもイオン化傾向の小さいAgはイオンになって溶出しない。また、それ以外の金属は銅より先にイオンになって溶出するため、銀のみが沈殿する。

注:イオン化傾向は高校化学だと万能として扱われがちだが、強い電圧では一部無視した順序でイオン化したり、濃度差による勾配で逆転したりします。


銅以外ということなので、情報の多い銅をまず求めます。陽極で減った銅を求めるためには銅の合計は一定ということからせめます。まず陰極で110.0g増えています。水溶液では0.02mol/L×2L×63.5g/mol=2.54g減っています。これらの合計と銅の減少量は等しいので、112.0-(110.0-2.54)=4.54です。
有効数字2桁なので4.5g
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テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

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