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Chemistry Senior High

⑷ってどのように解けばいいんですか?💦

準198. <エステルの合成実験> 思考実験 よく乾燥した丸底フラスコに, エタノール 1.0mol と酢酸 1.0mol を混合し, 冷却しながら濃硫酸 0.020 mol を少しずつ 添加した。 沸騰石を入れ, 還流冷却器を取り付けることで, 右 図に示すような装置を組みたて, 加熱還流を行った。 1時間後加熱を止め, 室温まで放冷した後, 反応液に冷水を 加えた。 分液漏斗に移しジエチルエーテルを加えた後, よく振 り混ぜて静置すると2層に分離した。 ジエチルエーテル層を分 取し,ここに飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えてよく振り 混ぜた後, 水層を捨てた。 分取したジエチルエーテル層に新た に水を加えてよく振り混ぜた後, 水層を捨てた。 最後にジエチ ルエーテル層をよく乾燥した三角フラスコに移し, 無水塩化カ ルシウムを加えて一晩放置した。 水 還流 冷却器 水 |水浴 |沸騰石 「エタノール 酢酸 濃硫酸 次の日, 塩化カルシウムをろ別した液を蒸留装置に移し、 蒸留を行った。 温度が76℃ で一定になった留分を集めると, フルーツのような芳香をもつ無色透明の液体が62g 得られた。 (1) 実験の結果得られた芳香をもつ無色透明の液体の構造式と化合物名を答えよ。 (2) 本実験における濃硫酸の役割について簡潔に述べよ。 (3) 分液漏斗を用いた分離操作の結果, 2層に分かれた。 上層はジエチルエーテル層と 水層のどちらか。 (4) 蒸留の結果得られた液体がすべて目的物だったと仮定し、本実験の合成収率を計算 して有効数字2桁で示せ。 H=1.0,C=12,=16

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(2)気体の状態方程式を使う理由がわりません (1)で求めた値に22.4をかけてはダメなのでしょうか?

H=1.0 C=12 N=14 0=16 第Ⅲ章 物質の状態 アンモ 基本例題24 気体の溶解度 本 問題 238 239 水素は0℃, 1.0×105 Pa で, 1Lの水に22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 OES (1) 0℃,5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何molか。 ② 0℃, 5.0×105 Pa 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 × 106 Pa に保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。 Ho 七例する なる。 ため、 見える また る操作 Ham 税抜 50 + 考え方 ■ 解答 ベンリーの法則を用いる。 (1) 0℃, 1.0×105 Pa におけ あ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用い (1) 0℃, 1.0×105 Paで溶ける水素の物質量は, BOM 2.2×10-2L 22.4L/mol -=9.82×10-4mol =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol る。 別解 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは, 5.0×105 9.82×10-4molx. 00 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×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×273K =2.2×10-2L=22mL 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では5.0×10 Pa 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。 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 = 2.5×105 Pa なので, 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-molx (2.5×105/1.0×105) = 2.5×10 - mol

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2枚目の写真でどこが液柱でどこが水銀柱ですか? また、水銀柱で76.0cmというのはどのようにして求めたのでしょうか?

第Ⅲ章 物質の状態 考え方 ■ 解答 飽和水溶液を冷却すると結 晶が析出する。この結晶中 には結晶水(水和水)が含ま れるが,結晶水は溶媒の一 部が取りこまれたものであ このため、溶媒の質量 が減少する。 り,析出する結晶はUSO 5H2Oである。 33℃の飽和水溶液100g中に含まれる CuSO の質量は, 25 100g× =20g 100+ 25 一方,析出する結晶の質量を x [g] とすると, この結晶に含まれる CuSO の質量は, CuSO の式量 xx. 結晶の析出した上澄み液は, その温度において飽和溶液 になっている。 CuSO5H2O の式量 2℃における上澄み液が飽和水溶液となっているので, 160 -=x[g] x- =0.640x [g] 250 溶質 [g] 20g-0.640x〔g] 15 g 飽和水溶液 [g] = 100g-x [g] x=14g 100g + 15g 水酸化ナ ニグルコ 縮む。 出る。 から選 極側に 電気流 発展例題18 浸透圧 3.6mgのグルコース C6H12O6 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/cm3, 13.5g/cm3, 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。 出る (1) 水溶液の浸透圧は何Pa か。 問題 254 255 Les 水 半透膜 ある。 (2) 液柱の高さんは何cmか。 考え方 生を 二次 (1) ファントホッフの法則 IIV =nRT を利用する。 ード (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 から求められる。 質量[g/cm2]= 密度[g/cm3]×高さ[cm] 解答 (1) IIV=RTに各値を代入する。 C6H12O6180 から, II [Pa]×0.100L= 3.6×10-3 180 -mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×303K II = 5.02×102 Pa=5.0×102Pa (2) 1.0×105 Paは760mmHgに相当し, 水銀柱で76.0cmで ある。 76.0cmの水銀柱の単位面積あたりの質量は, 13.5g/cm3×76.0cm=1026g/cm² となる。 一方,高さん [cm] の液柱の単位面積あたりの質量は, 1.0g/cm×h[cm] であり,その圧力が 5.02 × 102 Pa なので, 次の比例式が成り立つ。 1.0g/cm×h[cm]:5.02×102Pa=1026g/cm²:1.0×105 Pa h=5.2cm 05

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