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化学 高校生

化学の問題教えてください お願いします 写真の(3)、(4)、(5)の問題をそれぞれ途中式も含めて教えてください。 よろしくお願いします

〔注意〕 必要があれば,原子量は次の値を用いよ。 H, 1.00; C, 12.0; N, 14.0%; O, 16.0; Si, 28.0 次の文章を読み, (1)~(5)の問いに答えよ。 気体の質量をw[g], モル質量をM [g/mol] とすれば、その物質量はア [mol]である。気体の圧力 を P〔Pa〕,体積を V〔L〕,温度をT[K],気体定数を R [Pa・L/(K・mol)] とすると,理想気体の状態方程式 よりM=イ [g/mol] が得られる。 つまり、気体の圧力P, 体積V,温度T 質量w を測定すれば,そ の気体の分子量を求めることができる。 以上を踏まえて、常温常圧で液体である純物質Xの分子量を次の 実験から求めた。 小さい穴をあけたアルミニウム箔でふたをした内容積100mL 容器 (図1)を乾燥させ, 室温 (27℃)で質量をはかったところ 49,900gであった。 この容器に約2ml のXを入れ, 容器を図2 のように水に浸して加熱を始めた。 30分加熱すると容器内の液 体が見られなくなり、容器内はXの蒸気で満たされた。 この時 の水温は97℃, 大気圧は1.00 × 105 Paであった。 容器を取り出 して外側に付着した水を乾いた布でよく拭き取り,その容器を室 温 (27℃) まで放冷して再び質量をはかったところ 50.234gであった。 図1 ・小さい穴 -アルミニウム箔 ・内容積100mL の容器 水 図2 Xの蒸気を理想気体とみなし、 気体定数を8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする。 放冷後に容器内で凝縮した Xの体積は無視できるものとする。 X の蒸気圧は27℃で 0.20×105 Pa, 97℃で2.00×105 Pa である。 (1)空欄とイに適した式を答えよ。 (2) 空気は、窒素と酸素が物質量の比4:1で混合した気体と考えられる。 空気の平均分子量を求め, 小数 第1位まで記せ。 導出過程も記せ。 (3)下線部で物質Xの質量を測定する必要がない理由を50字以内で記せ。 (4) Xの蒸気圧を考慮せずに分子量を求め, 整数値で答えよ。 (5) Xの蒸気圧を考慮して分子量を求め, 整数値で答えよ。 導出過程も記せ。

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化学 高校生

化学の問題です。 231で上の印をつけている水の分圧は飽和蒸気圧に等しいのはなぜですか

刃に=1.66×105 Pa この値は,水の127℃における飽和蒸気圧 2.5×105 Pa よりも で,水はすべて気体となっており,その分圧は1.66×10 Paである。 きい場合は が凝縮している。 (3) 27℃において水滴が生じていることから, 水蒸気は水へと状態変の分圧は飽和 化しており、水の分圧は27℃における飽和蒸気圧に等しい。 また, 容器 内には反応せずに残った酸素が0.75mol 存在する。 酸素の分圧は,気 体の状態方程式 PV =nRT から, nRT 0.75mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×(273+27)K P= 10L V =1.87×105Pa 容器内の全圧は,各気体の分圧の和となるので, 150 1.87×105Pa+4.0×10 Pa=1.91×105 Pa 解説 が共存し その温度 (1)気 ると, 素 れている なる。 の法則 は体積 この変 (2) くと, れてい すので 増加し 気体 圧力 この 思考 231. 水素の燃焼27℃で, 10Lの密閉容器に, 水素 1.0gと酸素 32gの混合気体を入 れた。次に,混合気体に点火し, 水素を完全燃焼させたのち, なるまで放置した。 最後に容器を冷却し、 27℃にしたところ, 容器内の温度が127℃に (3) 容器内に水滴が生じた。 の 235. で 4.0×10 Pa, 127℃で2.5×10 Pa とする。 なお、水滴の体積水滴への気体の溶解は無視できるものとし、水の飽和蒸気圧は27℃ (1) 下線部①に関して, 混合気体の平均分子量を求めよ。 (2) 下線部②に関して, 127℃のときの容器内の水蒸気の分圧を求めよ。 (3) 下線部③に関して, 27℃のときの容器内の全圧を求めよ。 思考 232.水の凝縮と蒸気圧シリンダーの中に 831 BAB 42 て体積 体積 る。 体るBを B, を示 (1) (17 北里大改)

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