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Chemistry Senior High

この⑵の別解の求め方で”そのときの圧力”とあるのですがどういうことなのですか?いまいちよくわかりません😭😭😭 逆にそのときの圧力じゃないときってあるんですか?

基本例題26 気体の溶解度 水の 問題 228-229 水素は,0℃, 1.0×10°Pa で, 1Lの水に22mL 溶ける。次の各問いに答えよ。 (1) 0℃,5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何 mol か。 (2) 0℃,5.0×10Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何 mLか。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0×10°Pa に保ったとき,水素は何 mol 溶けるか。 1Dalt セべ がし 解答 (1) 0℃, 1.0×10°Paで溶ける水素の物質量は, 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 標準状態における溶 解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を 2.2×10-2L_。o 22.4L/mol -=9.82×10-4mol II 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×10° Pa では, 5.0×105 9.82×10-4mol×- =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol 1.0×105 (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 4.91×10-3mol×8.3×10°Pa·L/(K·mol) ×273K 5.0×105Pa 用いる。 別解)溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下 では,圧力が変わっても 一定である。 (3) 混合気体の場合,気 体の溶解度は各気体の分 圧に比例する。 TOg =2.2×10-2L=22mL 別解圧力が5倍になると,溶ける気体の物質量も5倍にな る。しかし,この圧力下で溶ける気体の体積は,ボイルの法 則から1/5 になるので,結局,同じ体積 22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10°Pa×1/4=2.5×10 Pa なので,溶 ける水素の物質量は, 0中文の ①お 85 9.82×10-4mol×(2.5×10°/1.0×10°)=2.5×10-3mol 00 皿章|物質の状態

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Chemistry Senior High

この問題の(3)について質問です。 赤線部(45R×10^-5)はどこから出てきたのでしょうか?(図2は図1のことです!)

2 物質の状態 A 14. 水の状態変化 図1の実線は水の蒸気圧曲線である。この図を水の状態図 の一部とみなし、 Aの状態(1.00×10°Pa, 177°C)にある水 1,80gをビストン付きの容器に封入し, 次の2種類の操作を 行う。下の問いに有効数字2桁で答えよ。(H1.0, O-16.0, 圧力 (10°Pa) c B/ 1.00 D R=8.31×10°Pa·L/(mol·K)) [操作1] ビストンを調節して容器内の圧力を一定にたもっ 0.20| E たまま 60°C まで冷却すると, 容器内の状態はA →B→Cのように変化する。A~Bではすべての 水がア]であり, B~Cでは である。B ではすべてのア]がイ]に変化するため, 容 器の容積が急激にウ]する。 60 100 177 温度C) [操作I] ビストンを固定して容器の容積を一定にたもったまま 60°Cまで冷却すると, 容器内の圧力は温度の低下とともに直線 ADにそって降下する。Dにおいて |ア]の一部がイコに変化すると, ■エ]の状態となり, ■オ]と等しい 圧力のア]が容器内の残りの容積をみたす。その結果, 容器内の圧力は温 度の低下とともに曲線 DEにそって降下する。 (1) 文章中の 口にあてはまる語句を答えよ。ただし, ■ア]~]については, 以下 の語群の中から選んで答えること。 語群 気体 液体 固体 増加 減少 (2) 図1の直線 AD の傾き [Pa/K] を求めよ。 図1のEの状態 (0.20×10°Pa, 60°℃)において, 容器内に の状態で存在する水 の物質量(mol)を求めよ。 (岐阜大) 33

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Chemistry Senior High

アはどこに着目して解けばいいですか? ウは解説中になぜヘンリーの法則がもちいられているのですか?

準77. 〈密閉容器内の気体の溶解〉 ヘッドスペース 50mL 10°℃ で8.1×10-3mol の二酸化炭素を含む水500mLを容器に 入れると,容器の上部に体積50mLの空間(以下, ヘッドスペー スという)が残った(右図)。この部分をただちに 10℃の窒素で 大気圧(1.0×10°Pa)にして、 密封した。この容器を35°℃に放置 して平衡に達した状態を考える。 このとき,ヘッドスペース中の窒素の分圧はマァ Paになる。 なお,窒素は水に溶解せず, 水の体積および容器の容積は 10℃ のときと同じとする。 二酸化炭素の水への溶解にはヘンリーの法則が成立し,35°Cにおける二酸化炭素の 水への溶解度(圧力が1.0×10°Pa で水1Lに溶ける,標準状態に換算した気体の体積) は0.592である。ヘッドスペース中の二酸化炭素の分圧をか[Pa] として, ヘッドス ペースと水中のそれぞれに存在する二酸化炭素の物質量 n. [mol] と n2[mol] は,かを 用いて表すと n=Vイ]×カ n2=Vウ |×p である。これらのことから, ヘッドスペース中の二酸化炭素の分圧かはマェ p。であ る。したがって,35°℃における水の蒸気圧を無視すると、ヘッドスペース中の全圧は 二酸化炭素 を含む水 500mL VオPa である。 問い「ア~オに適切な数値を有効数字2桁で記せ。R=8.3×10°Pa·L/(Kmol) (15 京都大)

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