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化学 高校生

(1)と(2)の解説をお願いしたいです

問1 次の各問いに答えよ。 原子量は、H=1.0、C=120=16 とする。 図に示すように、ピストンにより容積 が変わるシリンダーA がコックのついた 管で容器 B とつながった装置があり、 装 置全体の温度を一定に制御できる恒温槽 に入っている。 シリンダーAには質量a[g]のメタン (気 体)が、容器 B には質量 5a[g]の酸素(気 体) が入っている。 ピストンが初期位置に Cata 16 容器 B シリンダー A コック |ピスト ピストン メタン 酸素 a [g] 5a [g] 管 P あるときコックは閉じており、シリンダーAと容器Bの容積はともに Vo[L]で等しく、温度もともに絶対 温度で To [K] である。このときのシリンダーA内の圧力を PA [Pa] とする。 気体はすべて理想気体とし、 管 の容積は無視できるとする。 (1) ピストンが初期位置にあるとき、 容器B内の圧力 [Pa] をシリンダーA内の圧力 PA を用いて表せ。 (2) ゆっくりとピストンを押し込み、 シリンダーAの容積を Vo/4 [L] とした後に、コックを開けてしば らく放置したところ、 メタンと酸素は反応せず互いに速やかに混合し、 その後装置内部の温度は To で 一様となった。このときの装置内のメタンの分圧 [Pa]を、 PAを用いて表せ。 (3) (2) の操作の後、 ピストンを固定して適切な方法で装置内のメタンを完全に燃焼させた。このときの 化学反応式を記せ。 (4) (3)の後、しばらく放置した後に装置内の温度が再び To となったとき、 容器内に液体の水が存在し た。 このときの装置内の全圧 [Pa] を PA を用いて表せ。 ただし、 温度 To での水の蒸気圧は、 0.10PA と する。 また、水蒸気の凝縮を除いて装置内の気体は水 (液体) へ溶解しないとし、温度変化によるシ リンダーAと容器 B の容積変化、および水 (液体)の体積は無視できるとする。

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化学 高校生

教えて欲しいです🙇‍♀️

【問題】 2022 大阪教育大学 2/25,前期 教育 必要ならば、次の原子量または定数の値を用いよ。 J H=1.0, Cl=35.5, C=12.0, N=14.0, 0=16.0, Cu=64.0 Na=23.0,S=32.0, 気体定数 R=8.31×103 Pa・L/(K・mol) 図1に示した気体密度測定装置を用いて,シクロヘキサンの分子量を測定する実験を 1.00×10p aで行った。以下にはその際の実験方法と結果を記している。これらに関する次の問1~3に答えよ。 ただし、気体は理想気体として取り扱うものとし、熱によるフラスコの勝は無視できるものとする。 ⑥フラスコをビーカーから取り出したのち、このフラスコを冷やしてシクロヘキサンを液化させた。 フラスコが室温まで冷えてから、表面の水をよく拭き取った。 ⑦ アルミニウム箔と輪ゴムを付けたまま, フラスコ全体の質量[g]を電子天秤で 0.01g の桁まで (8 正確に測定した。測定後にアルミニウム箔と輪ゴムをはずして, シクロヘキサンを回収した。 ⑧ フラスコに水をいっぱいに満たし、その水をすべてメスシリンダーに移して体積 KL]を測定した。 ⑨ 結果は以下の通りであった。 a=134.72g, b=135.72g, t=97.0℃, V=0.375L 問1 下線部(ア)の操作を行う際、 安全に実験を行う上で気をつけなくてはならない点を1つ答えよ。 アルミニウム箔 かき混ぜ器 温度計 水 1 クランプ シクロヘキサン 沸騰石 図1 問2 この実験から得られるシクロヘキサンの分子量Mを,問題文中の a,bや気体定数Rなどの記 号を用いて式で表せ。 なお、 ⑥におけるシクロヘキサンの蒸気圧, ならびに液化したシクロヘキサン の体積は無視するものとする。 [実験方法と結果] ① 丸底フラスコの口に, 小さな穴をあけたアルミニウム箔を取り付け、輪ゴムで固定した。 アルミニ ウム箔を取り付けたフラスコの質量 a[g]を、電子天秤で0.01g の桁まで正確に測定した。 ② アルミニウム箔と輪ゴムをはずし、シクロヘキサンを駒込ピペットで約3mLはかり取り, フラスコ の中に入れた。このフラスコに, はずしたアルミニウム箔と輪ゴムを再び取り付けた。 ③図1のようにビーカーを金網の上にのせ、クランプでフラスコの高さを調節し、スタンドに固定し たのち,ビーカーに水を入れた。 ビーカーの水に沸騰石を数個入れた。 ④ (ア)ガスバーナーに点火して、 ビーカーの水を加熱した。 ⑤ビーカーの水の温度が100℃に近づいてきたら, ガスバーナーの火を弱めて、フラスコ内のシク ロヘキサンの量をよく確認し、シクロヘキサンが完全に蒸発してフラスコ内の空気がすべて追い出 されたあと、ガスバーナーの火を消し加熱をやめた。このときのビーカーの水温 [℃]を測定した。 ここで, フラスコ内の温度はこのとき測定した水温と等しいものとする。 問3 この実験から得られたシクロヘキサンの分子量 Mを、 有効数字3桁で答えよ。

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