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化学 高校生

高校化学の気体に関する計算問題です。 解答と解説をお願いしますm(_ _)m

【12] 体積Vの密閉された容器を真空し、そこに純物質 A の液体のみを体積 Vo (1Vo < ) だけ入れて 一定の温度 T に保つと、液体が一部蒸発して気体となり、液体が満たしている部分以外の密閉容器の 空間を満たす。この時の密閉容器内の圧力は、この液体に固有の蒸気圧Pを示し、飽和蒸気圧と呼 ばれる。このとき、気体と液体が共存していることから、この状態は状態図における蒸気圧曲線上が 温度 Tのときの状態に対応しており、その状態図上での点における圧力が、この場合の飽和蒸気圧を 与える。 さて、この純物質 A の液体を溶媒とし、そこに不揮発性の物質 B を溶質として溶かすと、この溶液 の蒸気圧 Piは、純物質 A の液体の蒸気圧 P よりも低下する。この現象を蒸気圧降下というが、この ときの圧力は、以下のラウールの法則により与えられる。 P, = xP ここで、x は溶媒のモル分率と呼ばれる量であり、溶媒の物質量を na、溶質の物質量を ng とすると nA x= nA+ng により与えられる。なお、ラウールの法則はモル分率のみに依存し、使われる物質に依らない。*1 この式を変形して蒸気圧の降下分である AP = P -P, を求めると AP = P-P,= (1-x)P=(1- MA nA+ng 1B-P P= 1A+ng となり、AP は溶質のモル分率に比例することがわかる。希薄溶液では ng と近似できるので、 na+ng MA 純物質 A の分子量 MA、溶液の質量モル濃度 m [mol/kg] を使って AP = ア のように書き直すことができる。このことから、希薄溶液における蒸気圧降下も、沸点上昇や疑固点降 下と同様に溶質の種類に無関係で質量モル濃度に比例する現象としてとらえることができる。*2 これらのことをふまえた上で、以下の(1)~(3) に答えなさい。 *1:ただし、電解質溶液の場合は、電離したイオンのそれぞれの物質量を足したものを溶質の物質量とする必要がある。 *2:ラウールの法則は不揮発性の溶質だけでなく、より一般の希薄混合溶液について成り立つ法則であり、混合溶液の性質を 議論する上で大事な出発点となるものであるが、ここでは沸点上昇や疑固点降下との比較が分かりやすいように議論を限定 してある。 (1)真空にした 10L の密閉容器に水を入れて 27℃に保ったところ、密閉容器中の液体の水は 5.0L に なっていた。水蒸気の物質量は何 mol か。 ただし、27℃の水の蒸気圧は 3.6×10°Pa とする。 (2) アに当てはまる式を書きなさい。 (3) 水 5.40 kg にスクロース 1.03×10' kg を溶かし、27℃に保った時の AP は何 Pa か。

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化学 高校生

化学の問題です。問2の答えが分かりません💦

[注意] 計算に必要な場合は次の値を用いなさい。 原子量:H=1 C=12 N=14 0=16 Na= 23 Cl=D35.5 標準状態における理想気体のモル体積: 22.4L/mol 水のイオン積KW:1.0×10-4(mol/L)? 第1問 原子の構造と性質および金属結晶の構造に関する [1], [2] の文章を読んで, 以下の 問い(問1~問6)に答えなさい。 [1] 原子の構造と性質 元素を原子番号の順に並べていくと, ある性質が周期的に変化する。原子番号 nから n+11ま での典型元素(ア~シ) について, [ A ] を原子番号順に並べると図1-1のようになる。 ウ サ A ア オ クケ キ 方 エ 0 n n+11 原子番号 図1-1.原子番号に対する[ A ] の変化 問1 上の文章中および図1-1の [ A ] に入る適当な語句は何か, 次の語群から1つ選びな さい。 (語群):価電子の数, 電子親和力, 原子半径, 第一イオン化エネルギー, 電気陰性度。 単体の沸点。 酸化数, 標準電極電位 問2 図1-1に関する(1)~(7)の設問に答えなさい。 (1) ア~シのうち, 常温· 常圧で単原子分子の気体として存在するのはどれか, ア~シの記 号で全て答えなさい。 (2) ア, エの単体では, 原子どうしはどのような結合をしているか, 結合の名称をそれぞれ 答えなさい。 (3) アとケから成る化合物, エとコから成る化合物では, 原子どうしはどのような結合をし ているか, 結合の名称をそれぞれ答えなさい。

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化学 高校生

化学工学の問18についてです。数値的には似てるのにどうしても答え通りになりません。どこが間違っているのでしょうか?

式(3-12)をあてはめると, 摩擦によるエネルギー損失がない ものとするのでF=0, またポンプなどがないから W=0で, 送機によって与えなければならないエネルギー W[J/kg]の値が求 国 タンク内の水面(断面①)から流出口(断面②) までのマ 解答 式(3-13)すなわちベルヌーイの定理がなりたつ。 る速さは小さく,u, = 0m/sとしてよい。また, 断面①, o はいずれも大気に開放されているから P, = P. である。これ らの条件を式(3-13)に入れて整理すると, gZ, U2 + gZ。 2 三 となる。これを変形して, 10 u = (2g(Z, - Z) [m/s] この式に,g=9.8m/s', Z, = 10.0m, Z, = 1.5mを代入 すると、 U2 = \2 ×9.8× (10.0-1.5) = 12.9 [m/s] 水を満たした非常に大きなタンクがある。水面から深さ 5.0m のところにある内径100 mmの流出口から自然に流出する水の平 均流速はいくらになるか。また, 流出する水量は毎分何 m'か。 ただし、摩擦によるエネルギー損失はないものとする。 問 18 15 D ければならないエネルギー 流体輸送機によって与えな 式(3-12)を変形すると. 一定 の流量を保つために, 流体報 められる。 W = - u Pa- P、 J/kg] p (3-14)

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