理科
中学生
解決済み

問題(4)のことで蒸留の実験で純粋な液体を取り出すことは出来ないのですか?

温度計 3右図のような装置でエタノールと水の混合物を加熱し、出てきた気体を冷や して試験管A、B、Cの順に集めた。グラフはそのときの温度変化を表しており、 表は試験管A~Cの性質をまとめたものである。 (1) 図1のような操作で液体を集めることを何というか。 (2) 沸とう石を入れたのはなぜか。 [ 急な沸とうを防ぐため。) (3) 図のXの部分で、ガラス管の先を液体に入らないようにするのはなぜか。 (集めた液体が)逆流するのを防ぐため。 (4) 試験管A、Cに集まったものとして最も適当であるものを、次のア~エから それぞれ選び、記号で答えよ。 ア 純粋なエタノール ウ 純粋な水 (5) 試験管Aに集まった液体が4)のようになるのはなぜか。次の①②を答えよ。 エタノールは水よりも[ ① 〕が[ ② ]ので、先に多く出てくるから。 [ 蒸留 ) 沸とう石 X 氷水 100 80 A[ イ] C[ エ ]量6 イ エタノールを多くふくみ、水も少しふくむ液体 40 エ 水を多くふくみ、エタノールも少しふくむ液体 20 0 2 4 6 8 10 12 加熱時間(分) A B C OC 沸点 ) O[ 低い ) エタノール 強い 弱い ない のにおい (6) 試験管Aに液体が集まりはじめたのは、右のグラフのア~ウのどれか。 火を近づける燃える 燃えるが すぐ消える 燃えない ( ア) ーウ 水とエタノール の混合物

回答

✨ ベストアンサー ✨

エタノールと水は沸点か近いため、エタノールがまだ残っているうちに水の沸騰が始まるため、1回の蒸留で純粋なエタノールと純粋な水に分けることはできません。

取り出した「エタノールの割合が多くなった混合物」をさらに蒸留して…と蒸留を何度も繰り返すとより純粋に近いエタノールを取り出すことができます。ただし何度も何度も蒸留を繰り返したとしても、完全に純粋なエタノールを取り出すことはできません。純度が高まるだけで100%にはならないのです。
これは、エタノール:水=96:4の割合になるとになるエタノールと水が同時に沸騰するようになる、共沸と呼ばれる現象が起こるためです。そのため蒸留で取り出すことが可能なエタノールは96%まで、となります。

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