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Chemistry Senior High

問4について 解説のマーカー部分が分かりません!

3 (配点 26点) 次の I, II に答えよ。 ただし, 気体はすべて理想気体の状態方程式に従うものとする。 I 次の文を読み, 問1~ 問4に答えよ。 次の図1のように,ピストン付きの密閉容器と液体のエタノールが充填されたシリ ンジが,コックの付いた細管で接続された装置がある。この装置を用いて,温度を 320Kに保ちながら下の一連の操作1~4を行った。ただし,細管部分の容積や液体 のエタノールの体積は無視できるものとする。 また、液体のエタノールへの窒素の溶 解は無視できるものとする。必要があれば次の値を用いよ。 気体定数 : R=8.3×103 Pa・L/(K・mol) 320Kのエタノールの飽和蒸気圧: 2.5×10 Pa コッ ピストン シリンジ 図 1 操作1:コックを閉じた状態で, 容器内に窒素のみを封入して容積を16.6Lに保っ たところ、容器内の圧力は 3.2 × 10 Paであった。 操作2:ピストンを押し下げ, 容積を8.3Lに保った。 操作3 : 容積を8.3Lに保ちながら, コックを開けてシリンジからエタノールを容器 内に少しずつ注入したところ,注入量がn 〔mol] を超えたところで容器内に エタノールの液滴が残り始めた。さらにエタノールを注入し、容器内に注入 したエタノールの総物質量が0.10mol になったところでコックを閉じた。 -53-

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Chemistry Senior High

化学基礎 量的関係 (3)、(4)について、質問が1つずつあります。    ①黒丸をしている、2.4ってどこから来たのかわかりません。  ②⑷の赤字の部分が全く理解できません お願いします。

- 84,85 解説動画 マグネシウム 4.8gを燃焼させると,酸化マグネシウムが生じる。 0=16,Mg=24 とする。 マグネシウムの燃焼を化学反応式で表せ。 (2) マグネシウム 4.8g を完全に燃焼させるのに必要な酸素は何 mol か。 [g/(2)で生じた酸化マグネシウムは何gか。 M4 / マグネシウム 4.8gと酸素 2.4gの反応で生じる酸化マグネシウムは何gか。 指針反応量・生成量を求める場合は,化学反応式を書き,その係数を用いる。 反応式の係数の比=分子 (粒子) の数の比=物質量の比=気体の体積の比 (同温・同圧) 解答 (1) 2Mg+O2 2 MgO 4.8 g (2)Mg4.8gは 24 g/mol = 0.20mol。 化学反応式の係数より, Mg2molの燃焼に必要なO2 は1mol とわかるので, 0.20mol/1/20 = =0.10mol 答 (3)化学反応式の係数より,反応するMgと生成するMgO の物質量が等しいとわかる。 OS. 40g/mol×0.20mol = 8.0g 答 MgOのモル質量 (4)Mgは 4.8 g 24 g/mol -0.20mol, O2は 2.4 g 32g/mol = =0.075mol (2)より,Mg4.8gの燃焼に必要なO2 は 0.10mol なので Mg が過剰である。 そのため, 020.075mol がすべて反応し, MgO 0.15molが生じ, Mg が 0.05mol余る。 Mg 2N 2Mg + 02 → 2 MgO (反応前) 0.20 mol 0.075 mol (変化量) -0.15mol -0.075 mol 20mol +0.15mol (反応後) 0.05mol 0mol 0.15 mol ・ Mg が余る。 生じた MgO 0.15molの質量は, 40g/mol × 0.15mol=6.0g 答 2 mt

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