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Chemistry Senior High

化学です。自分の解き方では答えが出ない理由を教えてください。(分母を溶媒に着目したやり方です)

例題 11 CuSO5H2O の溶解と析出 > 56,57 解説動画 例 硫酸銅(II) CuSOは水100gに対して,20℃で20g,60℃で40g 溶けるとする。 また, CuSO4=160, H2O=18 とする。 (1)60℃の水 50gに,硫酸銅(II) 五水和物 CuSO4・5H2Oの結晶は何g 溶けるか。 (2)60℃の飽和溶液90gを20℃まで冷却すると, CuSO4・5H2O は何g析出するか。 指針 水和物を溶かすと水和水は溶媒に加わり,水和 物が析出するときは溶媒の水の一部が水和水になっ 60°C 20°C 冷却 て失われる。 y[g] 溶質の質量 〔g〕 飽和溶液の質量 〔g〕 S 100g+S (S: 溶解度) 飽和溶液 90g 90g-y[g] 溶質 (CuSO) 解答 (1) 溶ける CuSO4 5H2O (式量:250) の質量を 160 x [g] とすると,そのうち CuSO4 は x [g]。 180 78 は 20℃ の飽和溶液なので, 7 180g 160y[g] 250 180 250 160 160 -x[g] 250 50g + x [g] 40 g 100g+40g x = 40g 答 (2)60℃ の飽和溶液 90g に含まれる CuSO4の質量を 7 250 90g-y [g] CuSO5H2O のような水和物の溶解度の問題では, 結晶の析出時に溶媒の質量が変化するため, g- - 20 g 100g+20g y = 23g x' [g] とすると, x' [g] 40g_ 180 x' = g 7 == 90g 140g CuSO4・5H2O がy [g] 析出したとき,析出した結 160 250 晶中のCuSO はony [g] で,結晶析出後の溶液 析出量 S2-S1 飽和溶液の質量 100g+S2 (S1, S2 溶解度 (S2> Si の公式を用いることができない。

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Physics Senior High

(2)考えるとき、コンデンサーC1の左側に接続してるE2が正極で高電位だから+Q1、C1の右側を-Q1って置いたんですけど、これってダメなんですか?それで問題解くと(2)のキルヒホッフの式符号が違くなります

問題 93 電気量保存の法則 ② 次の文中の空欄にあてはまる式を記せ。 図のように、電圧V(V)の電池E と E2, 電 気容量 C(F)のコンデンサー C1 と C2, および スイッチSとS2を接続する。 はじめ, スイ ッチは開いた状態であり, コンデンサーは電 荷を蓄えていないものとして, 次の操作 I か らⅢを順に行う。 b1 .b2 lai E₁= -E2 物理 操作 Ⅰ スイッチS を a1, スイッチS2を2に順に接続した。 コンデンサー Cの右側の極板に蓄えられる電荷は,Q= (I) (C〕である。 操作 IスイッチSをbı,スイッチS2をbに順に接続した。このとき、コ ンデンサーC」の右側の極板および,C2 の左側の極板に蓄えられている電 荷をそれぞれQ,Q2 とすると,Q=Q1+Q2 である。一方,キルヒホッ フの第二法則より,VをQ1 Q2,Cで表すと,V=_(2)(V)である。Q Q2 を C,Vを用いて表すと,Q1 = (3) 〔C), Q2 =(4) 〔C〕である。 操作Ⅲ スイッチS1 を a1, スイッチ S2をa2 に順に接続したあと,スイッチ Si をbi, スイッチS2をb2 に順に接続した。 コンデンサー C の右側の極板 に蓄えられている電荷をC, Vを用いて表すと, (5) 〔C)であり, コン デンサーC2の左側の極板に蓄えられている電荷をC, V を用いて表す (6) 〔C〕である。 (1) このとき, 右側の極板には正の電荷 (解説) が蓄えられている。 コンデンサーC1 にかかる電圧はV[V] なので,蓄えられる電荷Q[C] E は,Q=CV[C] V 注時間について指示がない場合は,十分に時間が経過 したときを答える。 <愛媛大〉 Q i+Q (2) スイッチを切り替える前, C, の右側の極板およびC2の左側の極板に蓄え られている電荷は,それぞれQ=CV [C], 0 [C] である。 スイッチを切り替 えると,電荷が移動し, それぞれQ[C], Q2[C] となる。 Q1 Q2 を正と仮 定して、向かい合うCの左側の極板とC2の右側の極板に蓄えられている電 190

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Physics Senior High

(1)の問題はどうしてQ1を求める時にC12を使って計算できるのですか? Q1を求めるのであれば、C1×V(30V)式になるのではないですか? そもそもコンデンサーの回路の概念的なところが間違っているかもしれないのでそこから教えて欲しいです

問題 92 電気量保存の法則 1 起電力が30Vの電池, 電気容量がそれぞれ1.0μF, 2.0μF, 3.0μFのコンデンサー C1, C2 C3 およびス イッチS1, S2からなる図のような回路がある。 は じめ, S と S2は開いており,どのコンデンサーに も電荷は蓄えられていない。 有効数字2桁で答えよ。 S₁ 30V 物理 S (1) まず, S を閉じ, 十分に時間がたった。 C1 に蓄えられる電荷は何uCか。 (2)続いて,Sを開いてからS2を閉じ、十分に時間がたった。C2に蓄えら れる電荷は何μCか。 <千葉工業大 〉 2/29 牛 がなぜしゅを用いてQを出せるイッチS2は開いたままなので,コ ンデンサーC3には電荷が蓄えられない。 ab + C1 ここでは,電池とコンデンサー C1, C2が直列に接続さ れている回路を考えよう (右図)。 コンデンサー C と C2 の合成容量を C12 〔μF] とすると, 1 1 + C12 1.0 2.0 1 30V 2.0 よって, C12= (μF) 3.0 Cに蓄えられる電荷をQ1 [C] とすると, C1 と C2を合成したコンデンサー に蓄えられる電荷と等しいので, Q1 = 2.0 x 30 = 20[μC] 3.0 ちなみに,C2に蓄えられる電荷も20μCである。 ここで,あらためて次のことを確認しておこう。 Point コンデンサーの向かい合う2枚の極板には、必ず同じ大きさで逆符 号の電荷が蓄えられる。 188 ・電位の高い方の極板 電位の低い方の極板 正の電荷 負の電荷

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