132 第4章 溶解度
演習問題 18
次の文章を読み、各問いに答えよ. 気体はすべて理想気体とし、 気体の水への溶解についてへ
ンリーの法則が成立する. また, 標準状態 (0℃, 1.013 × 10 Pa) で1molの気体の体積は 22.4L
とし,気体定数は R = 8.31 x 103Pa・L/(mol･K) とする.
[I]
酸素は, 20℃, 1.00×105 Pa において水1Lに1.40×10-3mol溶解する. 20℃で 2.00 × 105 Pa
の空気が水 100L に接しているとき, 100Lの水に溶解している酸素の体積は標準状態で何Lで
あるか、有効数字2桁で書け.なお, 空気を構成する成分 (体積百分率) のうち、約78% は窒素,
21% は酸素であり,残りの約1%はアルゴンや二酸化炭素である.
(岩手大)
0℃, 1.013 × 105 Pa において, 1.00Lの水に窒素は 24.0mL, 酸素は 49.0mL 溶解するものと
する. 次の空欄 (ア) (ウ) にあてはまる最も適切な数値を有効数字2桁で書け.た
だし,気体の溶解度は混合気体においても変わらないものとし, 原子量は N=14.0, 0 = 16.0 とす
る.また, 水の蒸気圧は無視してよい｡
体積が一定の密閉容器に水20.0L と窒素 0.200molを入れて温度を0℃に保ったところ, 容器
内の圧力は 1.013 × 105 Paとなった.この状態で、容器内の気体部分の体積は
ある.
(ア)で
容器の体積を保ちつつ、 0℃, 1.013 × 105Paにおいて 2.49Lを占める酸素をさらに容器内に導
入し、温度を0℃に保って放置した. このとき, 容器内の酸素の分圧は
Pa であり, 水
(イ)
に溶けている酸素は (ウ)である.
(東京理科大改)
