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Chemistry Senior High

水銀柱の問題について、30/760を掛ける感覚が分かりません。30mmは水蒸気が押し出した長さなのに対して、760mmは大気圧が押し出した長さではないというのがしっくり来ません。 解説お願いします。

液 A 61. 〈連結球での気体の燃焼〉 に最も適合するものを,それぞれ下から選べ。 片側を閉じた十分に長いガラス管の内部を水銀で満たし、 水銀だめの中で倒立させた。 この水銀柱の真空部分を水蒸気で飽和させると, 27℃, 1気圧において, 水銀柱の高さ は730mm であった。 4④ 物質の三態気体の法則 31 27℃における水の飽和蒸気圧は(A) kPa である。 27℃で,水素が圧力 30kPa で詰められた耐圧容器 X ( 容積 2.0L) と, 酸素が圧力 40kPa で詰められた耐圧容器Y (容積 3.0L) , コックZで連結されている。 温度を 27℃ で一定に保ったまま, コックZを開けて二つの気体を混合すると, 混合気体の全圧 は(B)kPaとなった。 この混合気体に電気火花を点火して反応させたのち, 容器の温度を27℃ にすると, 容器内の全圧は(C)kPaとなった。このとき, 生成した水の(D)% が凝縮してい る。 (H=1.0, O=16.0, R = 8.31×103Pa・L/(K・mol), 標準大気圧=760mmHg) A:(ア) 0.96 (イ) 4.0 (ウ) 30 (エ) 97.3 (オ) 730 B : (ア) 14 (イ) 35 (ウ) 36 (エ) 70 (オ) 142 C: (ア) 18 (ウ) 24 (エ) 30 (オ) 95 (イ)22 90 (イ)25 D : (ア) 0 (ウ) 33 (エ) 50 (オ) 67 (75(キ) 100 MIN +TLRAEHOR+\ [17 早稲田大 改〕

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Physics Senior High

⑴のアで温度がT1>T、T>T2はどうして分かるんですか?

(2002 岐阜大・改) ③ 下記の問いに答えよ。 数値については有効数字3桁とする。 断熱容器の中の質量 m1 〔g〕, 温度 T1 [K] の水に, 質量 m2 〔g〕, 温度 T2 [K] の水を加えてかくはんし 放置したところ、 温度が T〔K〕 となった。このとき水の比熱を4.19J/(g・K)とすると, 熱量が不変ということか ら,アという関係が成立する。 この関係は水について成立するが, 水以外の物質との間では成立しな い。 そこで,水以外の物質については,以下の式で定義される量 (換算水量と呼ぼう)を考える。 換算水量 〔g〕= 水の比熱[J/(g・K)〕 銅製容器へ たとえば,比熱 0.390J/(g・K) の銅41.9g の換算水量は3.90g である。 この換算水量の考えを用いる と, 換算水量 M 〔g〕, 温度 Ti [K] の物質と, 換算水量 M2 〔g〕, 温度 T2 [K] の物質を接触させて放置し, 平衡温度 T〔K〕に達したとすると, 熱量が保存されていれば, イという関係が成立する。 換算水量の考えを用いて固体の比熱を測定する方法がある。 図はその装置(熱量計)を示す。外部との熱の出入りを断ち切る 断熱槽の内部に水を入れた銅製容器が置かれている。 容器中 の水の温度を測るため, 水銀温度計が図のように取り付けられて いる。まず,比熱 c[J/(g・K)] の試料(質量m[g])を, 温度 73 〔K〕 に一様に加熱して, 断熱槽中の温度 T [K] の水(質量m[g])を 入れた銅製容器の中に投入する。 その後ふたを閉じ、 水をかく はんして放置した結果, 平衡温度 to 〔K〕になったとする。このと き、試料の失った熱量はウ[J] である。 この失った熱量は, 銅 製容器中の水、銅製容器, 銅製かくはん棒および水銀温度計の水没部分の得た熱量に等しい。 ここで、 銅製容器, 銅製かくはん棒, 水銀温度計の水没部分を合わせた換算水量をw〔g〕と表すと, 得た熱量の 総計はエ[J] である。 そこで, 失った熱量と得た熱量との関係から、比熱 c [J/(g・K)] は, 熱量計 オ [J/(g・K)] として求まる。 熱量計の換算水量 w〔g〕 は, 関与する物質の比熱と質量とから求められるが、 次のように実験的に求 めることもできる。 熱量計の銅製容器に質量 ms〔g〕, 温度 Ts [K] の水を入れておく。 この中に温度 T〔K〕(>Ts〔K〕), 質量m[g] の水を加えてかくはんし、全体が温度 [K]となったとする。 このとき, 加え られた水によって熱量計に与えられた熱量はカ[J] であり, 銅製容器中にはじめにある水と熱量計と が受けた熱量は、換算水量w [g] を使うとキ [J]で表せる。両者は等しいので, w=[g] として求 まる。 物質の比熱[J/(g・K)〕 -×物質の質量 〔g〕 水銀温度計 ふた 断熱槽 銅製かくはん棒 試料 具体的に鉄の試料の比熱を求めてみる。 熱量計の換算水量が計算の結果 9.00g となった場合, 164g の水を入れた熱量計(水温 15.7°C)に 98.4℃に加熱した試料(質量 41.9g)を投入し、ふたを閉じてかくは んしたところ水の温度は17.8℃に上昇した。 (1) ア~クに適当な式をあてはめよ。 (2) 鉄の比熱 cを求めよ。

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Chemistry Senior High

4番の1000分の100のところはなぜ2番と同じように101にならないのですか?

(2) 実験操作によ 用する具体的な器具・装 を用いて溶液濃度を計算するため た濃度が複数の場合には,それらすべてが 値を記述せよ。 準 77.〈密閉容器内の気体の溶解〉 10℃で 8.1×10mol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アRa 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。 用いて表すと n₁=xp 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℃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験 は 0.59Lである。 ヘッドスペース中の二酸化炭素の分圧をp 〔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 1 [mol] と[mol] は,かを 柱の高 (1) 水溶液Aの凝固 4水溶液Aの浸透 (3) 水溶液Aの液 (4) 水溶液Bに合 キルアルコー 78. 〈浸透圧〉 分子量 1.0×105 のポリビニルアルコール 1.0gを100gの水に溶解して水溶液Aを調 製し,その凝固点降下度を測定した。さらに, 右図の装置を用いて水溶液Aの浸透圧を測定 した。その際,水溶液Aの温度は30℃であ り,その密度は1.0g/cm²であった。 また,重合度の異なるポリビニルアルコー ル 1.0gを100gの水に溶解して水溶液Bを 調製し,その凝固点降下度を測定したところ 0.010K であった。 500ml -ガラス管 79.〈溶媒分 次の文章中 H=1.0.C= 〔実験に用い (溶液 a (溶液 b 図のよ 1xp n2= エPa であ 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は 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 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/(K・mol) [15 京都 〕 ポリビニルアルコール 水溶液 水 セット 閉した おい 不揮 純 数時間放置 半透膜のはたらきをもつ素焼き容器 水 右 C

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Chemistry Senior High

2枚目の(ウ)'が化合物Fなんですけど、これの立体異性体を調べていて、答えが「右旋性、左旋性、メソ体の3種類」となっています。 答えが3種類になるのは何となくわかるのですが、はっきりしないことが二つあって、(a)と(b)のどっちが右旋性でどっちが左旋性かは分かるのでしょうか... Read More

第5編 有機物質の性質 236 〈アルキン・アルカジエン〉 (JIT) ASS 次の文章を読み、あとの各問いに答えよ。次の 1. 同一の分子式CH をもつ鎖式炭化水素 A, B, C, D各1mol に対して, 十分量の臭 素を作用させたところ、いずれも2molの臭素が付加してそれぞれE,F,G, Hに変 化した。 2. A~Dをアンモニア性硝酸銀溶液に通じたところ, Aのみから白色沈殿が生成し た。 3. 臭化物E ~Hのうち, 光学異性体を有するのはFとGのみで,不斉炭素原子の数 はFの方がGよりも多かった。 4.Aに硫酸水銀(ⅡI) を触媒として水を付加させると主にJを生成し, (a) Jにヨウ素と 水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めると, 特異な臭いをもつ黄色結晶が生成した。 反応後,この沈殿をろ過し、ろ液を酸性にすると化合物Kが遊離した。 5.Bにエチレンを付加させたところ, 分子式 C6H10 をもつ環式化合物Lが得られ, L に触媒の存在下で水素を反応させたら, 分子式 C6H12 をもつ化合物Mが得られた。 (1) 化合物A~DおよびJ, K, L, Mの構造式を記せ。 (2) 下線部(a)の反応を化学反応式で記せ。 (ただし, 化合物は示性式を用いて示せ。) (3) 化合物Fには何種類の立体異性体が存在するか。 (4) Bに比較的低温で塩素を反応させたら, 分子式C4HCl) をもつ3種類の化合物が 得られた。 これらの構造式をすべて示せ。 CAI) BES 134 237 <油脂> GALNO 23 あ 化 は 16

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Chemistry Senior High

マーカー部分で、 何故物質が違うのに単位面積あたりの質量が 等しくなるのですか? また、(2)の解答の3行目で 密度は圧力に比例するのですか

134 第Ⅲ章 物質の状態 発展例題19 浸透圧 の品 3.6mgのグルコース CaHig0 を含む水溶液100mLの浸透圧を,図のよ うな装置を用い, 30℃で測定した。 水溶液および水銀の密度をそれぞれ 1.0g/cm², 13.5g/cm²,1.0×105Pa=760mmHgとして,次の各問いに 答えよ。 ただし, 水溶液の濃度変化はないものとする。 K (1) 水溶液の浸透圧は何Paか。 A (2) 液柱の高さんは何cmか。(as00 300 L 問題 243・244 1 解答 17.20 (1) IIV =nRTに各値を代入する。 C6H1206=180 から 20 Chie WEX II (Pa) X0.100 L= ・mol×8.3×103Pa・L/(K・mol) ×303K 3.6×10-3 |180 ・半透膜 - 105 10 II = 5.02×102Pa=5.0×10²Pa 考え方 (1) ファント・ホッフの法 則IIV = nRT を利用する。 (2) 単位面積あたりの液柱 の質量と水銀柱の質量が等 しい。このとき,単位面積 あたりの質量は次の関係式 05:00- りの質量は 13.5g/cm²×76.0cm=1026g/cm² となる。 し 5 から求められる。 (2) 1.0×105Pa は水銀柱で 76.0cm なので、単位面積あた MIL 質量 [g/cm²]= たがって, 5.02×102 Paは, 1026g/cm²×5.02×10²/ (1.0× 105) = 5.15g/cm² に相当し, これが液柱の単位面積あたり の質量に等しい。 ST 密度 [g/cm²] × 高さ[cm] 1.0g/cm³xh [cm)=5.15 g/cm² h=5.2 cm .........

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