学年

教科

質問の種類

化学 高校生

化学の蒸気圧についての質問です この解説の最後にある「よって"状態ア"と"状態ウ"について」の部分にある物質量が変化しない理由って元々のmol比である977:36.0に変化が加わっていないからですか? 逆にどのようなときに物質量は変化するんですか? なんとなく理解ができ... 続きを読む

これ だけ で 8 ★★★ 合格決 をめ る 問題 [蒸気圧] ある反応によって生じた水素を水上置換により容器に捕集した。 この容 気体を捕集したときの温度は27℃で外気の圧力は1013hPaであった。 液 器は、容積を変えることで圧力をかきの気の圧等はく保つことができ 体を含まないように気体を容器に密閉し, 温度を27℃で一定に保ったま ま、外気の圧力を変化させて容積の変化を測定した。 外気が506.5hPaのときの容積 は、外気が4052hPaのときの容積の何倍か。 解答は小数点以下第2位を四捨五入し て示せ。ただし、気体はすべて理想気体としてふるまうものとし、 27℃における水 の蒸気圧は36.0hPa とする。 (解説) 27°C 27C Pin20 P V,T:- Hz。 + H2O 状態ア) で分ける V₁L V.L とする 。Hz 136×1 27°C 506.5hPa ●H2O VL とする ①より H2 とH2Oのmol比がわかっているので, P.Ho=506.5x- 全圧 36.0 977+36.0 結局, 次のようになっている。 =18.0hPa <36.0hPa 27℃における水の蒸気圧 モル分率 よって H2O は全て気体として存在し, その分圧は18.0hPa とわかる。 (1気圧 全圧からH2Oの分圧を引いて求める 3hPa [東京工大] 全圧506.5hPa 分圧(506.5-18.0)hPa 27℃℃ 分圧 18.0hPa 27℃℃ 27°C H2O H2 V,T: 一定 で分ける Hz。 + V₁L ◆状態ア V.L mmt H2O V.L STEP 3 水素H2のような水に溶けにくい気体を発生させたときは, 水上置換で集 める。このとき、容器内はH2とH2Oの混合気体になっている。 wwwwwwwwwwwwww wwwwww 図のように, 容器内の水面と外の水面を一致させることで, 容器内と外 気の圧力を等しく保つことができる。 27℃における水の蒸気圧つまり分圧が36.0hPa wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww であることを意識して, V. T: 一定で分けてみる。 (2)外気の圧力を4052hPaにした場合 H2Oが全て気体であると仮定すれば・・・ STEP4 PifH20 4052hPa 27°C 27℃℃ 状態イ H2O 27°C 27℃ 27°C STEP 3 状態Ⅱ 27°C V, T:- H2° + 容器の中で H2O ●H2O で分ける V2L V2L とする 一部水が液 VL と変わらな 化したときとする。 【い状態 。外気の圧力 |1013hPa H2 H2O V2L H2 • STEP3 状態 H2 V, T. 一定 VL で分ける する。 VL + H2Old 蒸気圧 全圧1013hPa V,T : 一定で分けたときは,圧力を足すことができるので 1013hPa=PH+PHO PHo=36.0hPaなので, PHを求めることができる。 Ph=1013-Pho=1013-36.0=977hPa また,V,T: 一定で分けたときは, 「圧力比=mol比」 なので NHƯ PHO PH Pho=977:36.0 … となる。 次に、液体を含まないように気体を容器に密閉する。 |を示すね ①より, 36.0 分圧PH2 分圧PH20=36.0hPa Pit. Ho=4052× 全圧 977+36.0_ モル分率 -=144hPa > 36.0hPa 27℃における水の蒸気圧 よって, H2O は一部液化し,その分圧は36.0hPa となる。 実際は,次のようになっていた。 全圧からH2Oの分圧を引いて求める 4052hPa (4052-36.0)hPa 36.0hPa 27°C 27°C 27°C V₂L H2O とする H2 V, T:- で分ける H2。 + 状態ウ V3L V3L H2O 。 STEP3 D 気体だけを H2O 27℃で外気の圧力を変化させて容積の変化を測定 密閉する . H2 する。 (1) 外気の圧力を506.5hPaにした場合 H2Oが全て気体であると仮定すれば・・・ STEP 4 40 よって状態アと状態ウのH2について, 物質量 (mol), 温度, 気体定数Rが変化し ていないので,PV=nRT (○は一定を表す) となりボイルの法則が成り立つ。 wwwwwwww →新しく得られた式PV=(一定) PV=(506.5-18.0) xV=(4052-36.0) xV3 よって, Vi=8.22V3≒8.2V3 解答 8.2倍 (

回答募集中 回答数: 0
化学 高校生

(5)の0.72×10^5paの出し方が分からないです。それと、(5)で水が飽和蒸気圧に達しているとわかったのは何故ですか?教えて頂きたいです。よろしくお願いします。

8 温度 57℃において,分圧 X10 らなる混合気体が入っている円柱状の容器 1~4 がある。 容器 1~4に対して以下に示す 操作を行うものとして (1)~(5) に答えよ。 なお, 57℃での水の蒸気圧を0.170×105 Pa, -3℃での氷の蒸気圧 (昇華圧) を0.00530×105 Pa とする。 また, アルゴンはすべての 容器中で常に気体として存在する。 気体はすべて理想気体であるとし、 混合気体の全圧と各成分気体の圧力の間にはドル トンの分圧の法則が成立するものとする。 水および氷の体積は無視する。 また, 気体ア ルゴンの水あるいは氷への溶解も無視する。 各容器に対する操作 [容器1] 容器の体積一定のまま, 容器全体を90℃に保つ。 [容器2] 容器の体積一定のまま, 容器全体を -3℃に保つ。 [3] 容器内の温度を57℃に保ち、 容器の体積を半分にする。 [容器4] 容器の体積一定のまま, 容器の上半分を57℃に下半分を-3℃に保つ。 (1)容器1に対する操作を行ったときの, 容器内の全圧 (Pa) を求めよ。 (2)容器2に対する操作を行ったときの、 容器内の全圧 (Pa) を求めよ。 (3)容器3に対する操作を行ったときの, 容器内の全圧 (Pa) を求めよ。 (4) 容器4に対する操作を行ったときの、 容器の上半分と下半分に存在するアルゴンの 原子数の比を求めよ。 (5)容器4に対する操作を行ったときの, 容器内の全圧 (Pa) を求めよ。 277 90

回答募集中 回答数: 0
化学 高校生

注射器の図の左①番と右③番がどういう意味なのかがイマイチ分かりません。気体の圧力はどのように働いているのですか?

(4) PV=nRT を変形してPV/T=nRとすると, nが一定なので、 PV/T=k(一定) と表される。 したがって, (圧力×体積)/ 温度= PV/T=yの値は,圧力P=xの値に関係なく一定となるので, グラフ はx軸に平行な直線 (ウ) となる。 221. 気体の分子量 解答 (1) 注射器内の気体の圧力を大気圧と等しくするため。 (2) 28 解説 (1) ピストン の向きによって 注射器 内の圧力が変わる。 大気 圧をP[Pa], ピストンの 重みによる圧力をか [Pa] とすると, 気体の圧 力は図のようになる。 注 射器を水平にしておくと, 中の気体の圧力は大気圧 と等しくなるので,大気 圧を測定すれば,気体の 圧力がわかる。 (2) 気体の状態方程式PV = (w/M) RT から, WRT 0.28g×8.3×103Pa・L/(K・mol) × (273+27)K PV 1.0×105 Pa×0.246L M= アルミ箔 134.50g 液体試料 を入れる 空気 大気圧 P 液体試料 気体の 圧力P+p [大気圧より] [も大きい 222. 揮発性液体の分子量測定・・・ 解答 (1) 0.8g (2) 圧力:1.0×10Pa 温度 : 77℃ (3)80 解説 この実験の操作① ~ ③ は図のように表される。 ピストンの重みによる圧力が [p 加温 液体試料 の蒸気 P P [大気圧と] |等しい P-p [大気圧より] [も小さい -=28.3g/mol 空気や余分 な蒸気が追 い出される 冷却 湯 (77°C) . 135.33g が等しく 器を水平 の状 w. の液 を求め 0+0.0 気体の PERT V .5×105 モル分率 ある。 Aのモル 圧=全 PA-1.5 PB = 1.5×

回答募集中 回答数: 0
化学 高校生

②のbの説明で、蒸気が水銀面を押し下げると書いてありますが、ただ単に蒸発した分液体の量が減って水銀面が下がったのでは無いですか?

(5) 化合物 A~D を用いて, 以下の実験を行った。 [実験] 4本の試験管に水銀を満たし、 これを水銀沿表面から高さ800mmだけでるようにして倒 立させると,試験管内上端に空洞ができた。 先を曲げたスポイトで化合物A~Dの液体の少量を 別々の試験管内に入れると, 液体は試験管内の水銀表面に浮かび、ほとんどが蒸発し、飽和蒸 気圧に達した。その結果, 水銀面の高さは図2のようになった。なお, 実験中の温度は 10℃,外 部の圧力は 1.013×105Paに保たれていた。 倒立させた試験管 I II III IV TITE 水銀浴 図2 IAM ① 下線部αについて, 大気圧測定用の水銀圧力計の概念図を図に示した。 水銀圧力計の概念の説明のために,図中の記号ア~オの部分に適切な 語句を下の選択肢から選び, 記号で答えよ。 <矢印以外> 以空気 呂水 波 水銀 仁 真空 <矢印 > 部 水銀柱の重力による圧力番 ウ 保 大気圧 止水圧 知 真空部分の長さ 利 空気部分の長さ 奴 水柱の高さ 一 留 水銀柱の高さ ② 下線部βについて, 次の問いに答えよ。 a 飽和蒸気圧に達した時, 水銀柱内の気体粒子数は増加しなくなる。この理由を簡潔に説明せ よ。 b 図2に示すように,各試料が飽和蒸気圧に達するに伴って, ① の概念図のオが短くなる。 オ が短くなった理由を説明する概念図を ① の概念図を模して描き, 文章で説明せよ。 なお , ア~ オの矢印は改めて描かなくてもよい。 ③図2の試験管 Ⅰ から ⅣVのうち, 化合物Bの液体を注入したものはどれか。 I~ⅣV の記号で答え SOTRONG よ。 ④ 化合物B の液体を注入した試験管の場合, 水銀面は試験管の上端から何mm 下がるか。整数 BRET (0) HA で答えよ。 **..UTUMI ⑤ 水銀を満たした試験管を上端の高さ 600mm に変えて水銀浴に倒立させ, 化合物Bの液体を注 入すると, 水銀面は注入前に比べて何mm 下がるか。 整数で答えよ。 800mm 水銀面 ア イ H

回答募集中 回答数: 0
1/2