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Chemistry Senior High

間違っている理由も一緒に教えてください

13. 液体の加熱による変化 3分 圧力 1.013 × 10 Paで 20℃のエタノール 100g およ び水 100gを, 単位時間当たりに加える熱量を同じ にして加熱すると,それぞれの液体の温度は図の実 線aおよびb のように変化する。 $1, t2 は残ったエ タノールおよび水がそれぞれ 50gになる時間であ る。一方, ある濃度のエタノール水溶液100g を同 じ条件で加熱すると, 純粋なエタノールや水と異な り,水溶液の温度は図の破線cのように沸騰が始 まったあとも少しずつ上昇する。 この理由は,加熱 により水溶液のエタノール濃度が変化するためと考 bzk 100 エタノール水溶液 80 60 液体の温度 [℃] 60 40 20 20 0 0 エタノール t₁ 加熱時間 えられる。図の実線a,b および破線cに関する記述として下線部に誤りを含むものはどれか。最も適 当なものを、次の① ~ ④ のうちから一つ選べ。 ① エタノールおよび水の温度を20℃から40℃へ上昇させるために必要な熱量は、水のほうがエタ ノールよりも大きい。 ② エタノール水溶液を加熱していったとき,時間においてエタノールは水溶液中に残存している。 ③ 純物質の沸点は物質の量に依存しないので、水もエタノールも、 沸騰開始後に加熱を続けて液体 を蒸発させても液体の温度は変わらない。 ④ エタノール50gが水50gより短時間で蒸発することから、1gの液体を蒸発させるのに必要な熱 量は,エタノールのほうが水より大きいことがわかる。 [2022 本試〕

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Chemistry Senior High

化学の問題教えてください お願いします 写真の(3)、(4)、(5)の問題をそれぞれ途中式も含めて教えてください。 よろしくお願いします

〔注意〕 必要があれば,原子量は次の値を用いよ。 H, 1.00; C, 12.0; N, 14.0%; O, 16.0; Si, 28.0 次の文章を読み, (1)~(5)の問いに答えよ。 気体の質量をw[g], モル質量をM [g/mol] とすれば、その物質量はア [mol]である。気体の圧力 を P〔Pa〕,体積を V〔L〕,温度をT[K],気体定数を R [Pa・L/(K・mol)] とすると,理想気体の状態方程式 よりM=イ [g/mol] が得られる。 つまり、気体の圧力P, 体積V,温度T 質量w を測定すれば,そ の気体の分子量を求めることができる。 以上を踏まえて、常温常圧で液体である純物質Xの分子量を次の 実験から求めた。 小さい穴をあけたアルミニウム箔でふたをした内容積100mL 容器 (図1)を乾燥させ, 室温 (27℃)で質量をはかったところ 49,900gであった。 この容器に約2ml のXを入れ, 容器を図2 のように水に浸して加熱を始めた。 30分加熱すると容器内の液 体が見られなくなり、容器内はXの蒸気で満たされた。 この時 の水温は97℃, 大気圧は1.00 × 105 Paであった。 容器を取り出 して外側に付着した水を乾いた布でよく拭き取り,その容器を室 温 (27℃) まで放冷して再び質量をはかったところ 50.234gであった。 図1 ・小さい穴 -アルミニウム箔 ・内容積100mL の容器 水 図2 Xの蒸気を理想気体とみなし、 気体定数を8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする。 放冷後に容器内で凝縮した Xの体積は無視できるものとする。 X の蒸気圧は27℃で 0.20×105 Pa, 97℃で2.00×105 Pa である。 (1)空欄とイに適した式を答えよ。 (2) 空気は、窒素と酸素が物質量の比4:1で混合した気体と考えられる。 空気の平均分子量を求め, 小数 第1位まで記せ。 導出過程も記せ。 (3)下線部で物質Xの質量を測定する必要がない理由を50字以内で記せ。 (4) Xの蒸気圧を考慮せずに分子量を求め, 整数値で答えよ。 (5) Xの蒸気圧を考慮して分子量を求め, 整数値で答えよ。 導出過程も記せ。

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