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地学 高校生

放射性同位体の計算問題です。 (3)と(4)の解き方を教えていただきたいです。 計算過程も含めていただけると幸いです。

(3) 野外から採取した花こう岩の放射年代を求めるため、 花こう岩中の鉱物に含まれるカリウム40とアルゴン40の量比をしらべたところ、 アル ゴン40はカリウム40より7倍多く含まれていた。 カリウム40の半減期が13億年であるとすると、 この花こう岩の放射年代は何年か、な お鉱物中のアルゴン40はすべてカリウム40が崩壊してできたものとする。 計算結果が割り切れない場合は、 小数第1位を四捨五入し、 整数 で答えなさい。 (4) サイコロ 100個を用いて、次の手順で放射性同位体の崩壊の模擬実験をおこなった。 なおサイコロの目の出方は計算上の確率に完全にした がうものとする。 1) サイコロ100個を放射性同位体と見なし、箱に入れてよく振る。 2) 特定の目が出たサイコロは崩壊して安定な同位体に変化したと見なし、箱から取り除く。 625 1216 3) 残ったサイコロを振って、 2)を再度おこなう。 2) ~3)をサイコロをすべて取り除くまで繰り返す。 ① 1の目が出たサイコロは崩壊したと見なすと、 1回振ったときに残る個数の割合はもとの6分の5、 2回のときは36分の25となる。この 考え方にもとづいて、 3回振ったときに残る個数の割合を分数で答えなさい (解答欄の枠内に分母と分子を記入しなさい)。 ①の考え方を4回以降にもあてはめると、残る個数の割合がもとの半分 (2分の1) に最も近づくのは何回振ったときか。 整数で答えなさい。 (3) 崩壊前のサイコロをカリウム40 と見なした場合、 ① において1回振ることに経過する時間は何億年か。 ただしカリウム40の半減期は 13億年であるとし、サイコロの半減期となる回数は②の答となった整数を用いなさい (②が誤答の場 合、 ③ も答となることに注意)。 また、 答えは「億年」 単位で計算し、 小数第2位まで答えなさい。 200

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化学 高校生

問5(1)について Kp=PCO2=1.0×10^5Paとなるのは何故ですか?

図1に示すような質量が無視できるフタが付いた容器がある。 このフタはなめ らかに動き、フタの移動により容器の内容積は0L~10.0Lの範囲で変化する。ま た. フタの位置を固定して内容積を一定に保つこともできる。 このフタ付き容器を 用いて (式1) の反応に関する操作1 ~ 操作 4 をおこなった。 下の設問 (1)~(4) に答え よ。 大気圧は常に100×10Pa であり、追加したアルゴンは化学反応を起こすこと はなく、アルゴンの固体への吸着も起こらなかった。また,固体試料の体積は無視 できるものとし、容器内の気体については理想気体の法則が使えるものとする。 問5 10.0 L ■固体試料 mooooooo 熱源 図 1 フタ - 14- 17.50g 5,80( nitog @ m 100 操作1:フタ付き容器に固体試料として7.50gの純粋な炭酸カルシウムを入れた後, 内容積が5.80 L になるようにフタを固定した。 排気し容器内の気体をすべて取 り除いた後,温度を上げると,やがて炭酸カルシウムの分解が起こり始めた。 温度が887℃になったところで, その温度を保ち十分な時間を経過させた。 操作2:操作1に続き, フタを固定したまま, 容器内にアルゴンを0.0350 mol 封入 した。温度を887℃に保って十分な時間を経過させた。 操作3:操作2に続き, フタを固定したまま、質量数13の炭素原子13C (相対質量 13.0) だけからなる二酸化炭素 13 CO2 を 0.0500mol 封入した。 温度を887℃に 保って十分な時間を経過させた。 操作4:操作3に続き、フタの固定を外し,温度を887℃に保って十分な時間を経 過させた

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