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埼玉医科大学化学2012年第2問

グリシンに関する次の文章を読み、下の問い (問1~5) に答えよ。

アミノ酸の1種であるグリシンH2NCH2COOHは、水溶液中で3種類のイオンⅠ、Ⅱ、Ⅲとして存在し、互いに電離平衡の状態にある(式(1)、式(2))。 式(1)の電離平衡の電離定数をK1、式(2)の電離平衡の電離定数をK2とする。 (I) H3N+COOH(II) H3N+CH2COO+H+ (II) H3N+CH2COO(III) H2NCH2COO+H+

0.10 mol/Lグリシン塩酸塩CH2(COOH)NH3+Cl水溶液10.0 mLに、1.0 mol/L水酸化ナトリウムNaOH水溶液を滴下したときのpHの変化を図2に示す。図2で、A、B、D、E各点の( )内の数字は水溶液のpHである。

saitamaika-2012-chemistry-2-1.png
  • 問1 式(1)の電離平衡において、Ⅰの電離度をモル濃度を用いて表した式と して最も適切なものを、次の(1)~(9)のうちから1つ選べ。9
    • (1) [ II ][ I] 
    • (2) [ II ][ H+][ I ]
    • (3) [ II ]+[ H+][ I ]
    • (4) [ II ][ I ]+[ II ]
    • (5) [ II ][ H+][ I ]+[ II ]
    • (6)[ II ]+[ H+][ I ]+[ II ](7) [ II ][ I ]+[ II ]+[ H+]
    • (8) [ II ][ H+][ I ]+[ II ]+[ H+]
    • (9) [ II ]+[ H+][ I ]+[ II ]+[ H+]
  • 問2 図2のB、C、D、Eで示す各水溶液中で、イオンⅠ~Ⅲが存在する割合として最も適切なものを、次の(1)~(7)のうちからそれぞれ1つずつ選べ。同じものを繰り返し選んでもよい。
    • B 10
    • C 11
    • D 12
    • E 13
    • (1) ほとんどがⅠとして存在する。
    • (2) ほとんどがⅡとして存在する。
    • (3) ほとんどがⅢとして存在する。
    • (4) ほとんどがⅠとⅡで、それぞれ等量ずつ存在する。
    • (5) ほとんどがⅡとⅢで、それぞれ等量ずつ存在する。
    • (6) ほとんどがⅠとⅢで、それぞれ等量ずつ存在する。
    • (7) ⅠとⅡとⅢがほぼ等量ずつ存在する。
  • 問3 図2のA、B、C、D、Eで示す各水溶液をそれぞれ、図3のように、湿らせたろ紙の中央にしみ込ませ、その両端に電極をつないで直流電圧をかけた。このときグリシンが陽極側へ移動するものはどれか。最も適切なものを次の(1)~(9)のうちから1つ選べ。14
    saitamaika-2012-chemistry-2-2.png
    • (1) Aの水溶液のみ
    • (2) Bの水溶液のみ
    • (3) Cの水溶液のみ
    • (4) Dの水溶液のみ
    • (5) Eの水溶液のみ
    • (6) Aの水溶液とBの水溶液
    • (7) Bの水溶液とCの水溶液
    • (8) Cの水溶液とDの水溶液
    • (9) Dの水溶液とEの水溶液
  • 問4 電離定数K1K2を表す次の式の1518に入る数字をそれぞれマークせよ。 K1=1015.16mol/L K2=1017.18mol/L ( 1517は一の位の数字、1618は小数第1位の数字である。小数第2位以下がある場合は四捨五入せよ。)
  • 問5 グリシンの等電点の値は19.20になる。このとき、1920に入る数字をそれぞれマークせよ。(19は一の位の数字、20は小数第1位の数字である。小数第2位以下がある場合は四捨五入せよ。)