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Chemistry Senior High

1/3をかける理由が分かりません

容器1 電流 塩橋 気体1 電源 電流 バルブ チューブ 容器2 以下の文章を読み, 問1~間7に答えよ。 2 図2に示すような絶対温度 T[K]に維持された実験系があり,電解槽I, IIには0.1mol/L 塩化ナトリ ウム水溶液が, 電解槽Ⅲには 0.1mol/L 硫酸銅(II) 水 溶液が満たされている。 電解槽I, II の塩化ナトリウ ム水溶液は,塩橋で接続されている。電解槽I,Iの 塩化ナトリウム水溶液中には, それぞれ白金板1, 鉄 板が,電解槽Ⅲの硫酸銅(II) 水溶液中には銅板, 白金 板2が浸されている。 白金板1, 2は電源に接続され, 鉄板と銅板は導線で接続されている。 また, 白金板1, 塩化ナトリウム 2の上には,底が開き, 上部が密閉された容器 1,2 が置かれている。 容器1,2は,内部の体積が無視で きる柔軟なチューブで接続され, 上下方向に自由に動 かすことができる。 また, チューブには閉じたバルブ がつながれている。 水溶液 白金板1 鉄板 鋼板 白金板2 電解槽 I 電解槽 II 電解槽ⅢI 図2 実験系 気体2 硫酸銅(II) 水溶液 この実験系で以下の操作1~4を順次行った。 【操作1】 容器1および2を, それぞれの電解槽中の溶液で満たした。白金板 1, 2間に図に示す向きで一 定の電流ż〔A〕を時間 ta〔s] だけ流したところ, 白金板 1, 2からそれぞれ気体1,2が発生した。 この際, 流れた電気量を QA [C] とする。 発生した気体1,2を水上置換法によりそれぞれ容器1 2中に集め,容 器の内部と外部の水面の高さが同じになるように容器の上下方向の位置を調節した。 【操作2】 容器1, 2が上下方向に動かないように固定した状態でバルブを開き, 容器 1, 2内の気体を完 全に混合した。 【操作3】 バルブを再び閉め, 操作1と同様に一定の電流 iB〔A〕を時間 t〔s〕だけ流したところ, 白金板1, 2からそれぞれ気体 1, 2が発生した。 この際,流れた電気量を QB [C] とする。 その後, 内部の水面の高 さが容器外部の水面の高さと同じになるように容器2の上下方向の位置を調節した。 【操作4】 銅板を装置から取り外し, 水で洗ってから乾燥させ, 質量を測定した。 ただし,操作1~3の後においても,電解槽 I ~II内の電解質濃度には,大きな変化はないものとする。 また,気体1,2は理想気体であるとし, これらおよび空気の溶液中への溶解は無視できるものとする。 ファラデー定数をF[C/mol], 気体定数を R [Pa・L/(K・mol)〕, 大気圧を po〔Pa〕, 絶対温度 T[K] での飽 和水蒸気圧を PHzo 〔Pa] として, 以下の問に答えよ。 問1 Qをを含む式で表せ。 問2 操作 1,3, 白金板1, 2で起こる反応をそれぞれ電子 e-を含む反応式で表せ。 問3 操作1で発生した気体1,2の物質量 n, n [mol] をそれぞれQ』 を含む式で表せ。 問4 操作1の結果, 容器 1,2に集められた気体の体積 V1, V2〔L]を,それぞれQAを含む式で表せ。 問5 操作2の後の接続された容器1, 2における気体1,2の分圧, p2 〔Pa] をそれぞれpo を含む式で表 せ。 問6 操作3の後の容器2内の気体1,2の物質量を ni', n' [mol]とする。 以下の間に答えよ。 (i)' を Q を含む式で表せ。 (ii) n2' を Q, QB を含む式で表せ。

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Chemistry Senior High

平均分子量の問題です。 紫のマーカーをした部分がよくわかりません。

また, アボガド 単位に「個 えやす Unit 溶液の 2 章末問題 と 生じた 夜 の濃 質量 × 10 濃度 濃度 c[m 34 問1 次の各問いに答えよ。 (1) 二酸化炭素 1.1g中に存在する酸素原子の数は何個か。 最も適当な数値を,次の① ~⑥のうちから一つ選べ。 1個 1.5 x 1022 3.0 x 1022 6.0 x 1022 ④ 1.5 × 1023 3.0 x 1023 6.0 x 1023 (2) 質量パーセント濃度がα (%) で密度がd (g/cm²) の水溶液がある。溶質の分子量を Mとすると,この水溶液のモル濃度は何mol/L か。 最も適当な式を,次の①~③の うちから一つ選べ。 2 mol/L ad ad 10ad 100ad 10M M M M 10M M M M ⑥ ad ad 10ad 100ad 問2 次の文章を読み, 下の各問いに答えよ。 715g 注射器を用いて気体の分子量を求める実験を行った。 ただし, 実験中の温度は25℃ 大気圧は 1.0 × 10 Pa ですべて一定であったとし,原子 量 N =14016 Ar = 40 とする。 8/201 【実験1】 図のような注射器を準備し, ピストンを押して 注射器中に気体がない状態で質量を測定した。 N2 【実験2】 この注射器に窒素を入れたところ, 体積は120mLを示した。 また, 窒素が N2 入った状態で測定した注射器の質量は実験1の注射器より0.14g増加してい た。 A 【実験3】 ピストンを押して注射器から窒素を追い出し, 注射器の中に気体がない状 態にした。 その後、 ある混合気体 A を注射器に入れたところ, 体積は100mL Mol を示した。 また, 混合気体が入った状態で測定した注射器の質量は実験1 の注射器の質量より0.15g増加していた X (1) 混合気体 A の平均の分子量はいくらか。 最も適当な数値を,次の①~⑥のうちか Hmol ら一つ選べ。 3 ① 33 ② 34 ③ 35 4 36 ⑤ 37 (6 38 (2) 混合気体 Aは酸素とアルゴンで構成されていた。 混合気体 A中の酸素の体積百分 率 (%) として最も適当な数値を、次の①~⑥のうちから一つ選べ。 4 % 40 ④ 50 ⑤ 60 ① 20 (2 30 70 表す の体積

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Chemistry Senior High

この問題の(2)では答えが7.8molとなっているのですが、問題を見ると有効数字は3桁な気がしました。 なんで有効数字2桁になるのか分かりません。

基本例題32 平衡定数 ◆問題 323-324-325 水素 5.50mol とヨウ素 4.00molを100Lの容器に入れ、 ある温度に保つと、次式のよう な反応がおこり、平衡状態に達した。 このとき, ヨウ化水素が7.00mol生じていた。 H2+I2 ← 2HI (1) この反応の平衡定数を求めよ。 (2) 同じ容器に水素 5.00mol とヨウ素 5.00 mol を入れ, 同じ温度に保つと, ヨウ化水 素は何mol 生じるか。 第1章 物質の変化と平衡 考え方 ■解答 (1) HI が 7.00mol生じている ので,H2 および I2 がそれぞれ 3.50mol ずつ反応したことが わかる。 平衡状態での各物質の モル濃度を求め,平衡定数の式 に代入する。 (1) H2 + 12 ← 2HI はじめ 変化量 5.50 4.00 0 [mol] -3.50 -3.50 +7.00 [mol] 平衡時 5.50-3.50 4.00-3.50 容器の体積が100Lなので, 平衡定数Kは, 7.00 [mol] [HI]2 K (2) 温度が一定ならば, 平衡定 数は一定の値をとる。(1)で求 めた平衡定数Kの値を用い, HI の生成量を x[mol]として平衡 定数の式に代入すればよい。 [H2][I2] (7.00/100)2(mol/L) 2 =49 (2.00/100) mol/LX(0.50/100)mol/L (2) HI が x [mol] 生成したとすると, H2 および I2 はいず れも 5.00 mol-x/2なので, 次式が成立する。 (x/100L)2 K= -=49 5.00mol-x/2 5.00mol-x/2 100L 100L × 2 5.00 mdl-x/2)* =7.02 x=7.77mol=7.8mol

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