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化学 高校生

問4が分からないです 問3まで合ってるかも教えてください( . .)"

2019年度 1学期中間考査 3年 S4 化学 5月21日 (火) 2限 電C 必要なら、以下の数字を用いよ。 気体定数R=8.31 大気圧=1.013×105Pa、 ファラデー定数 = 96500C/mol H=1.00 C=12.0, N=14.0 0=16.0, Na=23.0、S=32.0, Cl=35.5、 Cu=63.5、 Ag=108, Pb=207、 液柱 1.水の分解は起こりにくい反応であるが、 電気エネルギーを加えると起こりやすくなる。 水を電気分 解して水素と酸素を得る目的で図のような装置を用いた。 電極には炭素棒を用い、 また、電源には鉛蓄 電池を用いた。 電解液には純水に少量の水酸化ナトリウムを添加したものを用いた。 (水酸化ナトリウム は反応しないと考えてよい。) 気体 電d W 出題 可変抵抗器 電流計 A 相原 1/4 電源 45分 問1 各電極c,d上で起こる反応を半反応式で書け。 問2 鉛蓄電池の構成は以下のような式で示される。 鉛蓄電池の放電における全反応式を書け。 (-) 鉛| 硫酸水溶液 | 二酸化鉛 (+) 間3 図の装置に流れる電流を可変抵抗器を用いて一定にし、 200mAの電流をある時間流すと、 鉛蓄電 池の電解液の重量が 200mg 減少した。 水の蒸発はないものとすると、どれだけの時間、電流を流 したことになるか、 有効数字2桁で答えよ。 ただし、 電気分解効率を100%とする。 問4 問3の実験を開始した時点では図の a およびb の部分は上まで水溶液が満たされている。 この電 気分解を27℃の大気圧下で行った場合、 a の部分に補足される気体の体積は何mlになるか、 有効 数字2桁で答えよ。液柱の部分の液圧は最終的に大気圧の4%になるものとし、 また、水の蒸気圧 は大気圧の4%とする。ただし、気体はすべて理想気体とし、 気体の水の溶解度は無視する。 (01 奈良女子大改) (計算余白)

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化学 高校生

(2)の解答は有効数字2桁なのに、(3)の解答は有効数字3桁なのは何故でしょうか。

例題2 気体の溶解度 0℃,1.01 × 10°Pa (標準状態)において, 酸素は1Lの水に 44.8mL溶ける。 次の 各問いに答えよ。 気体定数 : R = 83 × 10°Pa・L/ (K・mol) 原子量:0=16 (1) 0℃, 5.05 ×105Paで, 1Lの水に溶ける酸素は何gか。 (20℃,2.02 × 10Pa で, 1Lの水に溶ける酸素の体積は、その温度と圧力のもと で何mLか。 (3)(2)を標準状態に換算した場合、 何mLになるか。 (4) 0℃で,1Lの水に 1.01 ×105Paの空気が接しているとき, 溶解している酸素は 何gか。 ただし、空気中の窒素と酸素の体積の比を4:1とする。 ポイント 気体の溶解量(物質量または質量) は, その気体の圧力に比例する。 [解説] 0℃,1.01 × 10Pa (標準状態)において, 1Lの水 に溶ける酸素O2 (分子量32) の量は, 44.8 x 10-L 22.4L/mol = 2.00x10-3 mol 質量 : 32 g/mol × 2.00 × 10-mol = 6.4 × 10-2g 物質量: (1) 気体の溶解量(質量) は,圧力に比例するので 5.05 x 105 Pa = 0.32g 1.01 x 105 Pa 6.4 × 10-2g × umika (2) 0℃,2.02 ×105Paにおいて, 1Lの水に溶ける酸素の 物質量は, 2.00×10-3mol× 気体の状態方程式PV=nRT より, nRT P V=- 2.02 x 105 Pa 1.01 × 105 Pa 6.4 x 10-2g × 解答 (1) 0.32g ¥4.00 x 10-3mol したがって, 溶解している酸素の質量は, 202 × 10 Pa≒1.3 × 10-2g 1.01 x 105 Pa 1.01 × 105 Pa 4.00 x 10-3 mol × 8.3 × 10° Pa・L/(K・mol) × 273K 2.02 x 105 Pa (2) 45mL 気体 溶媒 2.02×105 Pa 気体分子 =44.8mL≒45mL 〔別解〕 一定量の溶媒に溶けうる気体の体積は、測定した温度・圧力のもとでは一定である。 したがって,どのような圧力のもとでも、体積は44.8mL≒45mLとなる。 (3) 標準状態に換算するには,温度が一定であることより, ボイルの法則 PiVi = P2V2を用いる。 V=89.6mL 2.02 x 105 Pa X 44.8mL = 1.01 X 105 Pax V (4) 空気中の酸素の分圧は,体積の比が窒素 酸素=4:1であることから, 1.01 x 10 Pax. = 2.02 ×10^Pa 気体 (3)89.6mL (4) 1.3× 10-2g 3章 溶媒 TR 混合気体での各気体の溶解量は, その気体の分圧で考える。 3章 溶液の性質 25

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化学 高校生

気体の体積を求める時はどの公式を使えばいいですか?

従来は「質量数12の炭素原子12Cが12gあるとき、その中に含まれる 12Cの個数を1mol とする」と定義 されていたが, 2019年に国際度量衡委員会によって定義が変更された。 ② アボガドロ定数NA 物質1mol 当たりの粒子数 6.02×1023/molo 物質量 [mol] = 粒子の数(個) アボガドロ定数[/mol] 9 窒素分子 №2 1mol・・・ №2 分子 6.0×1023 個 (窒素原子Nは, 6.0×102×2個) 3.0×1023 N2 3.0×1023個は、 -=0.50 mol 6.0×1023/mol 物質量 [mol] [4] 物質量と質量・気体の体積・混合気体の平均分子量 ① モル質量物質1mol当たりの質量。原子量・分子量 式量にg/mol をつけて 表す 原子量H=1.0.0=16だから, 水分子H2Oのモル質量は, 1.0×2+16=18g/mol N2 1mol 粒子の質量 〔g〕 モル質量 [g/mol] 9.0g 18 g/mol 例 水分子 H2O 9.0g は, ② アボガドロの法則 同温、同圧のもとで, 同体積の気体には、気体の種類に関係なく,同数の分子 が含まれる。 = 0.50 mol 気体の密度[g/L] = 例 0℃ 1.013×10Pa で, 酸素 O2 5.6Lは, 3×10² Pa 0.5 61 1 *本書では、計算が複雑にならないようにアボガ ドロ定数を原則 6.0 × 1023/mol とする。 N2 2.0mol は, 6.0×1023/mol×2.0mol=1.2×1024 (個) ③ モル体積物質1molが占める体積。 気体のモル体積は、 0℃, 1.013×105 Pa ではその種類に関係なく, 22.4L / mol である。 22.4 L 22.4 L H2O2.0mol は, 18g/mol×2.0mol=36g O2 1 mol 5.6L00 モル質量 [g/mol] 22.4L/mol +32x3 = 28.8 O2 の分子量 空気の平均分子量 22.4L/mol 22.4 L 混合気体 1mol = 0.25mol 022.5molは, 22.4L/mol×2.5mol=56L 28.0g/mol 22.4L/mol (0 °C, 1.013×105 Pa) -=1.25 g/L ⑦0℃. 1.013 × 10Pa で 窒素 N2 (分子量 28.0) の密度は, 混合気体の平均分子量(見かけの分子量) 成分気体の分子量と存在比から求め る。 空気(物質量の比N2:02=4:1)の平均分子量 空気のモル質量 28.8g/mol 4 28x10 N2 の分子量 5 原子量分子量式量と物質量

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化学 高校生

Aが分かりません。 リン酸が希釈されているのは関係がないのでしょうか? 物質量を0.10mol/l×10ml=1.0×10^-3molとしているのは希釈してもその溶液の中に入っているリン酸の物質量は1.0×10^-3molだということでしょうか?

期 上 が存在する。 分子式が P』 と示される黄 リン(白リン)は、淡黄色のろう状の固体で反応性に富み, 空気中では自然発火する リンには、代表的な2種類の イ 中に保存する。一方, 多数のリン原子が共有結合した構造を持ち、 黄リンに比べて反応性が乏しい。 リン ため、通常は は赤褐色の粉末であり, が生成する。 この粉末に水を加えて加熱する を空気中で燃焼させると と、リン酸(H3PO4) が得られる。 リン酸は水中において3段階で電離する。 その 電離平衡および電離定数は、以下のように表される。 エ 10TH H3PO4 H+ + H2 PO4 (1 H2PO4H + HPO4 (3) コ Hd R 0 ア HPO H+ + PO (5) K3 = 1551 382 第1中和点 ウ 010 (OH) X K₁ = K2= 0.10mol/Lのリン酸10mL を純水で100mLに希釈した。この溶液を 0.10mol/L水酸化ナトリウム (NaOH) 水溶液で滴定する実験を行った。 この時の 滴定曲線を下図に示した。 01 (OTH&WAGU 千葉 [H+] [H2P04-] [H3PO4] 第2中和点 [H+] [HPO42-] [HPO4 ] [H+] [PO-] [HPO42-] 水酸化ナトリウム水溶液の滴下量 14H (4) WOR (6)

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