化学IIがわかりません

冬課題がどうしても解けなくて困ってます。
答えはテスト前日に配付、しかも答えのみ(解説なし)なので、さっぱりです。
多いかとは思いますが、お時間がありましたらよろしくお願いします。


【１】ある金属M4.0gを酸化したところ、化学式MOで表される酸化物5.0gが生じた。（O=16）
　（１）反応した酸素は標準状態で何mLか。
　（２）生じた酸化物の元素構成を求めよ
　（３）金属Mの原子量を求めよ。


【２】少量の塩化ナトリウムを含む水酸化ナトリウム5.00gを水に溶かして200mLにした。このうち１０mLをとり、中和するのに0.500mol/Lの塩酸12.0mLが必要であった。この水酸化ナトリウムの純度は何％か。（NaHO=40.0）

【３】次のうち、pHが最大のものを選べ(ただし、(３)以外の電離度は1.0とする)
　（１）0.010mol/L　硝酸
　（２）0.0020mol/L　塩酸
　（３）0.10mol/L 酢酸水溶液　（電離度0.016）
　（４）0.20mol/L 塩酸5.0mLに水を加えて、100mLにした水溶液
　（５）0.10mol/L 塩酸50mLに0.10mol/L　水酸化ナトリウム水溶液49mLを加え、更に水を加えて1.0Lにした水溶液

【４】自然界に存在する水素原子には、1H、2H、酸素原子には16O、17O、18Oの同位体が存在する。
最も思い水素分詞と、最も軽い水分詞の質量比を計算せよ

【５】AとBはある元素の同位体である。Aの原子番号はZで、AとBの質量数の和は２m、Aの中性子の数はBより２n大きい。このとき、Bの電子の数をAの中性子の数をZ、m、nを用いて表せ。
また、mが36、nが１、中性子の和が36のときの元素は何か。


以上です。
よろしくお願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： KURUMITO 回答日時： 2013/01/05 11:02

[１]

（１）について
金属4.0ｇが酸素と反応して生成した酸化物の量は5.0gですから反応に使われた酸素の量は1.0ｇとなります。
酸素の原子量は１６ｇ/molですから1.0gの酸素は
1.0 / 16 = 0.0625 mol
ところで反応した酸素は酸素分子でＯ２ですから酸素分子の量としては
0.0625 /2 = 0.03125 mol
1molの気体の標準状態での体積は22.4Lですから酸素分子の体積は
0.03125 * 22.4 *1000 = 700 mL
有効数値が2桁ですので答えは　7.0 * 10^2 mL
（２）について
化学式ＭＯで表されるとなっていますので金属元素と酸素元素の構成比は1:1となります。
（３）について
生成物の化学式はＭＯですから金属元素のmol数と酸素元素のmol数は同じということになります。
反応した酸素原子のmol数は0.0625molで金属元素の量は4.0gですから金属元素1molの量が原子量となりますので
4.0 / 0.0625 = 64

[２]について
塩化ナトリウムを不純物として含む水酸化ナトリウムを水に溶解して塩酸で滴定することによって水酸化ナトリウムだけの量を求めることができます。
初めに中和に使われた塩酸の量は0.500mol/Lの塩酸12.0mLですから中和された水酸化ナトリウムの量は塩酸の量と同じで
0.500 /1000 * 12.0 = 0.00600 mol
この量は200mL中の10mL中の量ですから全体では
0.00600 * 200/10 = 0.120 mol
この量を水酸化ナトリウムの量に換算すれば、水酸化ナトリウムのモル質量は40.0 g/molですから
40.0 * 0.120 = 4.80 g
試料の水酸化ナトリウムの量は5.00gですから、その純度は
4.80 / 5.00 *100 = 96.0 %

[３]について
溶液のpHは　pH = -log[水素イオン濃度]　で与えられますので水素イオン濃度が低いほどｐＨは高くなります。したがって以下ではその水素イオン濃度を比較すればよいことになります。それぞれの溶液での水素イオン濃度を求めます。
（１）0.010mol/L　硝酸　について
水素イオン濃度は　0.010 mol/L
（２）0.0020mol/L　塩酸 について
水素イオン濃度は　0.0020 mol/L
（３）0.10mol/L 酢酸水溶液　（電離度0.016） について
電離度が0.016となっていますので
水素イオン濃度は　0.10 * 0.016 = 0.0016 mol/L
（４）0.20mol/L 塩酸5.0mLに水を加えて、100mLにした水溶液 について
0.20 * 5.0 / 100 = 0.010 mol/L
（５）0.10mol/L 塩酸50mLに0.10mol/L　水酸化ナトリウム水溶液49mLを加え、更に水を加えて1.0Lにした水溶液 について
塩酸のモル数は　0.10 * 50 /1000 = 0.0050 mol
水酸化ナトリウムのモル数は　0.10 * 49 /1000 = 0.0049 mol
したがって中和反応後には塩酸が　0.0050-0.0049 = 0.00010 mol
この溶液が1Ｌとなっているのですから
水素イオン濃度は 0.00010 mol/L　

水素イオン濃度が最も低い溶液、すなわちｐＨが最も高い溶液は(5)の溶液となります。

[４]について
最も重い水素分子は2Hの水素原子が二つ持っているもので質量数は４
最も軽い水分子は1Ｈが2つと16Ｏが一つを持っているもので質量数は18
したがって最も重い水素分子と最も軽い水分子の質量比は4:18

[５]について
ＡとＢはある元素の同位体であることから原子番号は同じです。
Ａの原子の中性子の数をaとしてＢの原子の中性子の数をbとすればそれぞれの原子の質量数は原子番号と中性子の数で表されますのでそれぞれの原子の質量数は
Aについて　Z + a
Bについて　Z + b
ＡとＢの質量数の和は2ｍですから
Z + a + Z + b = 2m
Ａの中性子の数はＢより２ｎ大きいのですから
a = b + 2n
上記の2つの式からaおよびbを求めると
b = m - Z - n
a = m - Z + n

ところで問題のＢ原子の電子の数は原子番号は陽子の数と一致していますのでその数と同じことになります。
答えのＢ原子の電子の数はＺ
Ａ原子の中性子の数はaになりますので　m - Z + n

mが36、nが１、中性子の和が36のときの元素は何かについて
中性子の和が36であるかとから
a + b = m - Z - n + m - Z + n = 36
2m - 2Z = 36
Z = m - 18
mが36ですから
Z = 36 - 18 = 18
原子番号が18ですから元素はアルゴン

この回答へのお礼

丁寧にありがとうございました!!
助かりました(*´∀｀*)

お礼日時：2013/01/05 14:53

No.1 回答者： jaham 回答日時： 2013/01/05 08:37

少しだけヒント

＞【１】ある金属M4.0gを酸化したところ、化学式MOで表される酸化物5.0gが生じた。（O=16）
＞　（１）反応した酸素は標準状態で何mLか。
＞　（２）生じた酸化物の元素構成を求めよ
＞　（３）金属Mの原子量を求めよ。

（１）は　反応した酸素の重量（質量？）を求め、それをモル数に換算し、気体の状態方程式を利用し体積を計算する

（２）は　MOなのか、M2Oなのか　MO2なのか　はたまたそれ以外なのか

（３）は　（１)（２）の結果


他も同様な考え方を適用する