答えは65ﾊﾟｰｾﾝﾄで図3を使うみたいなのですがよく分かりません。教えて頂

理科

中学生

解決済み

5年以上前

答えは65ﾊﾟｰｾﾝﾄで図3を使うみたいなのですがよく分かりません。教えて頂きたいです💦

○で囲みなさい。( アイウェ) ィタノールが燃焼すると二酸化炭素が生じるのは, エタノールが (a を含んでいるためでを含む物質は有機物と呼ばれている。ある。このようなア水素原子 2,3gのエタノールを完全に燃焼させると,二酸化炭素が4.4g, 水が2.7g生じる。この化学ィ炭素原子ウ窒素原子エ酸素原子 3 変化では,何gの酸素がエタノールと反応すると考えられるか,求めなさい。( g) 【実験】エタノル(沸点78℃) 8cm* をはかりとり,水を加え図I 温度計て20cm3とした混合溶液をつくり, 図Iのような装置で実蒸留用試験管ゴム管冷却用試験管験を行った。 *混合溶液 10cm3をはかりとり,蒸留用試験管で沸とうさ混合溶液せた。発生した蒸気は,ゴム管を通って冷却用試験管に移り、氷水で冷やされて液体になった。図I中の矢印は蒸気沸とう石氷水液体の流れを表している。冷却用試験管を3本用意し, 液体が 2cm3 集まるごとに素早く交換した。集めた順に液体(i), (ii), (ii)とし,それぞれの液体を集め始めたときの温度計の値を記録した。 *液体(i)~()と蒸留前の混合溶液をそれぞれ1cm3ずつはかりとり,蒸発皿に移してマッチの火を近づけた。表Iは,これらの結果をまとめたものである。

も。液体価) 蒸留前の混合番権表I 液体(i) 液体i) 体 82.5 ℃ 89.5 ℃ 79.0 ℃ 液体を集め始めたときの温度火を近づけたときのようすの長い間燃えた小さな炎で短い間燃えた燃えなかった燃えなかったア【CさんとY先生の会話】 Cさん:表Iから, 液体(i)中のエタノールの割合は,蒸留前の混合溶液中のエタノールの割へよりもの(ア大きく比べると,液体を集め始めたときの温度がの「ウ高いノールをより多く含んでいたことも分かりました。これは, 水とエタノールで沸点が異なることが影響しているのでしょうか。 Y先生:その通りです。実験では, 水の沸点よりも低い温度で混合溶液の沸とうが始まり, 先に発生していた蒸気ほど, 水よりも沸点の低いエタノールを多く含んでいたと考えられます。 Cさん:多く含んでいたということは,蒸気になっていたのはエタノールだけではなかったのなのイ小さく)なったことが分かりました。また, 液体(i)~聞をエ低い]液体の方が, エタそるさケですね。 Y先生:はい。混合溶液が沸とうすると, 水とエタノールは同図I 時に蒸気になります。このとき, 沸とうしている混合溶液中のエタノールの質量の割合と, 蒸気中のエタノールの質量の割合の関係は, 図Ⅲのようになることが知られ 100 80 60 ています。 Cさん:では,例えば沸とうしている混合溶液中のエタノールの質量の割合が60 %のとき, 蒸気中のエタノールの質量の割合は約 70 %になるのですね。 40 ル 20 0 0 20 40 60 80 100 沸とうしている混合溶液中の Y先生:その通りです。次に, その蒸気を氷水で十分に冷却すると,エタノールの質量の割合エタノールの質量の割合[%] が70%の液体に変化します。これは,エタノールの蒸気も水の蒸気もすべべて液体になるためです。蒸気中のエタノールの質量の割合[%]

UH リノ* VノT H (5) 水とエタノールの混合溶液を蒸留し,得られた液体をさらに蒸留することを考える。はじめの混合溶液中のエタノールの質量の割合が10%であるとき, 2回の蒸留の後に得られる液夜体中のユタノールの質量の割合はおよそ何%になると考えられるか。次のア~エのうち, 最も適している

回答

✨ ベストアンサー ✨

ブドウくん

5年以上前

説明が分かりづらいですが、ちゃんと読めば求められる問題です。先生が言ってることは、「蒸留でエタノールだけを取り出そうとしても、水も蒸気として含まれてしまう」ということです。その割合を示しているのが図IIIです。
わざわざ問題文と図で「「はじめの」混合溶液中のエタノール」と「「沸騰している」混合溶液中のエタノール」で分けて書かれているのがよくわからないところですが、おそらく同じことなんだと思います。そうじゃないと答えが出せないし、そう考えたら答えは65%になります。「溶液中のエタノールの割合は蒸留の途中で変化がないものとする」みたいな但し書きがあってもいいような気がするので不親切ですね...。

もともと溶液中の10%がエタノールなので、図IIIより横軸が10のときの蒸気中のエタノールの割合は50%になります。これを冷やしたら、50%がエタノールの溶液になります。これで、溶液の10%しか占めていなかったエタノールが、蒸留により50%まで濃度を上げられたことになります。
そこからさらに、もう一度蒸留をします。同じように、横軸が50のところを読み取ると65になるので、これを冷やしたらエタノールが65%の溶液ができます。