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Chemistry Senior High

問1 答えのマーカー部分は問題のどこから読み取れますか? 問2 答えはどうして5分後と1分後の値を読み取っているのですか? 同じ値(例えばどちらも5分後の値を使う)で計算しなくていいのですか? 問3 どうして酸素、水素の順に反応するのですか? あと、計算解説をお願いしま... Read More

|7](配点 19) 1 第4問 次の文章を読み、問い(問1~4)に答えよ。[解答番号 谷横1.64 Lの容器がある。この容器内に、清浄な銅の微粉末 0.17g を密封したガラス球(ガラス 球の占める体積は無視できる)を置いて真空にした後,酸素を導入して圧力を0.20×10° Pa にし 朔とマグネシウムの性質を調べるために、次のような実験を行った。温度600 Kに保たれた内 だ。このガラス球を割った時の時間を0分として,圧力変化を調べたところ,図1の実線のよう に時間とともに圧力の減少が起こり、 粉末の色に変化が見られた。圧力変化がなくなったとこ うで容器を再び真空にし,次に水素を 1.0×10° Pa まで導入すると, 再び粉末は元の光沢にもどっ たが,圧力は1.0×10° Pa のままであった。 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 同様に,ガラス球に密封したマグネシ ウムの清浄な微粉末0.16gを用いて調 銅 べたところ,上と同じ 0.20×10° Pa の酸 カ 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0 01234 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 素を導入したときの圧力の減少は図1の マグネシウム. 破線のようになり,粉末の色に変化が 見られた。圧カの減少がなくなったとこ ろで,容器を真空にしてから水素を 時間(分) 図 1 1.0×10° Pa まで導入したが, 圧力は 1.0×10° Pa のままで粉末の色にも変化がなかった。 問1 下線部(a)および(b)について, 変化した後の粉末の色の組合せとして最も適当なものを, 次 の0~0のうちから一つ選べ。 イ 0 の の 赤 赤 赤 黒 白 白 赤 黒 赤 黒 白 赤 黒 問2 各反応で酸素の圧力が減少している初期の段階において, マグネシウムとの反応に伴う酸 素の減少速度は, 銅との反応に伴う酸素の減少速度の何倍か。最も適当な数値を, 次の① ~6のうちから一つ選べ。 2 (3/ 12.5 の 25 の 5 Vcu Deeroe 0 2.5 6 50 6 75 0,00%x10° 5 0.05 Vng. 205x10 0.05x10 0-00% /2.5 164| 第17章 実践演習 (第2) 酸素田R(×10 Pa) 2

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Chemistry Senior High

(3)(4)で答えは四捨五入してるんですがしなくても大丈夫ですか?

係数の比より,プロパン 1 mol が炉 22g 44g/mol 係数の比より,プロパン 1.0mol から 4.0mol の =0.50mol 5mol 消費されるので,プロパン 0.5 mol の酸素が消費される。 標準状態で酸素 1mol の体積は 22 水が生成するので,プロパン 0.50mol では 2.0mol の水が生成する。H20=18 なので, 水のモル質量は 18g/mol である。したがって, 生成する水の質量は、 消費される酸素は, 22.4L/mol ×2.5 圏(1) >64《量的関係》 メタン CH4を完全燃焼させたときの化学反応式は, 次の アドバイス 1-2=2-T ように表される。 下の問いに答えよ。 232 > CQ2+2H20 CH4+202 >64 あか (1) メタン 2mol から生成する水は何 mol か。 (1) 化学 4 )mol (2) メタン 24gから生成する二酸化炭素は何gか。 1>6=大こ2 (2) メタ 1:1- 1.5:z る。 k~1-Saol 458 *is 3 -ト5ml )g 220 係数の比 (3) メタン 24g を完全燃焼させたとき, 消費された酸素は、標準状態で 物質量を 何Lか。 に2-15:スサ22.g &「3 612 3kel 物質量を ( 67-2)L (4) この反応で二酸化炭素が22g生成した。このとき燃焼したメタンは 0-5hol >65 標準状態で何Lか。 アルミニワ 1:1=Xこ0.5 as ママ。 める。 T120 11.211 )L 化学反応= >65(反応式と質量) アルミニウム 9.0gを完全燃焼させると, 生成する酸 応式の係要 化アルミニウム AlLOS は何gか。4A +3o. →Ale0s F24:大:7 ル1ス ルミニウム の24 る。 スーた tl 物質量を質 117 3 )g た1025

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Physics Senior High

(1)について、右ページの上に書いたように考えてはいけないのはなぜですか?

N- Mg A5判 滑らかな鉛直壁の前方 61の所から, 長さ 10, 質量Mの一様なはしごが壁に 立てかけてある。床とはしごの静止摩擦 係数はっであり, 重力加速度をgとす A LECURE (4 剛体のつり合い 17 (1) はしごに働く力は右のようになっている。 BC:AB= 61: 101=3:5 なので, 直角三角 形 ABC の辺の比は 3:4:5 である。Bのま わりのモーメントのつり合いより カ 垂直抗力 R A Rのうでの長さ る。 上端Aが壁から受ける抗力の大きさ と下端Bが床から受ける抗力の大きさ を求めよ。 のもし, 床とはしごの間の静止摩擦係数がある値より小さければ はしごは滑ってしまう。 その値を求めよ。 3 いま,このはしごを質量5Mの人が登り始めた。この人は下端。 からいくらの距離の所まで登れるか。 (4) この人が下端Bから 21の距離にいるとき, 上端Aと下端Bで働 く抗力の作用線の交点Pの位置を図中に示せ。 Mg×5l cos 0=R×10lsin@ 垂直抗力 *N Cos 0= 5 sin 0= R=Mg 回転軸としてBを選んだのは, 未知数の N やFに顔を出させないため(モーメントが0 重力 Mg B C 静止摩擦力F Mgのうでの長さ となっている)。 別解 Bと力の作用点との距離をうでの長さ としてもよい。ただし, 力を分解し, はしご に垂直な分力(赤矢印)を用いる。 5 (徳島大) ロ 3 Mg cos 0 ×51=R sin0×10Z こうしてRが求められる。 R Level(1) ★ (2), (3) ★ (4)★★ 剛体のつり合い 左右つり合い |上下つり合い 力のモーメントのつり合い (反時計回り=D時計回り) Base 上図で,鉛直方向の力のつり合いより <Rのうでの長さ Point & Hint (1) はしごに働く 力をきちんと図示することが何より大切。 力の図示…注目物体が受けている力を 矢印で描く。まず重力 mg を, 次に接 触による力を描く。 接触によるカとは, 糸の張力や接触面からの垂直抗カや摩擦 力などである。なお,「抗力」とは垂直抗力と摩擦力の合力を指していることに注意。 (2) 静止摩擦係数を μ 垂直抗力をNとすると, 最大摩擦力 Fmax は, Fmax3μN と なる。ただし, Fax は静止摩擦力の限界値であり, 物体がまさに滑り出そうとする ギリギリの状況でしか現れない力である。(4) Bでの抗力を計算する必要はない。 「剛体に3つの力が働き, 互いに平行でないときには, 作用線は一点で交わる」(な ぜか?)ことを応用したい。そこで重心の知識を生かす。 質量 m., m2, … N= Mg…の 力のつり合い Mgのうでの長さ 水平方向の力のつり合いより F=R……3 Mg B = M 抗力 Bでの抗力は VN+ F = 99 1+ 64 Mg N = Mg /73 8 F 別解 Aのまわりのモーメントのつり合いより の質点の N×101 cos 0 = Mg× 5l cos 0 + F×10lsin0 座標をx, X2, … とすると、重心の座槽r。け

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