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化学 高校生

(2)なんですけどヘンリーの法則より 温度一定、その圧力下で体積はその気体の圧力によらず一定の値になる から問題見た瞬間に問題文より22mLって答えていいのですか?

基本例題26) 気体の溶解度 問題228-229 水素は,0℃, 1.0×10 Pa で,1L の水に22mL 溶ける。次の各問いに答えよ。 (1) 0℃, 5.0×10 Pa で,1Lの水に溶ける水素は何 mol か。 (2) 0℃, 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何 mL か。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0×10° Pa に保ったとき,水素は何 mol 溶けるか。 0SS 1〇slA 考え方 解答 Ho ヘンリーの法則を用いる。 (1) 標準状態における溶 解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を (1) 0℃, 1.0×105Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L 22.4L/mol -=9.82×10-4mol 曲細容TC に曲 「SS 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×10Paでは, 5.0×10 1.0×105 (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 4.91×10-3mol×8.3×10°Pa·L/(K·mol)×273K 章 =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol 9.82×10-4mol×- 用いる。 別解)溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下 では,圧力が変わっても 一定である。 (3) 混合気体の場合,気 体の溶解度は各気体の分 V= 5.0×10Pa =2.2×10-2L=22mL 別解圧力が5倍になると,溶ける気体の物質量も5倍にな る。しかし、この圧力下で溶ける気体の体積は、ボイルの法 則から1/5になるので, 結局,同じ体積 22mL になる。 (3) 水素の分圧は1.0×10°Pa×1/4=2.5×10° Paなので,溶 ける水素の物質量は、 9.82×10-4mol× (2.5×10/1.0×10°)=2.5×10-3mol 圧に比例する。 ①本戻 8SS 其本例頭の |物質の状態

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化学 高校生

問1 答えのマーカー部分は問題のどこから読み取れますか? 問2 答えはどうして5分後と1分後の値を読み取っているのですか? 同じ値(例えばどちらも5分後の値を使う)で計算しなくていいのですか? 問3 どうして酸素、水素の順に反応するのですか? あと、計算解説をお願いしま... 続きを読む

|7](配点 19) 1 第4問 次の文章を読み、問い(問1~4)に答えよ。[解答番号 谷横1.64 Lの容器がある。この容器内に、清浄な銅の微粉末 0.17g を密封したガラス球(ガラス 球の占める体積は無視できる)を置いて真空にした後,酸素を導入して圧力を0.20×10° Pa にし 朔とマグネシウムの性質を調べるために、次のような実験を行った。温度600 Kに保たれた内 だ。このガラス球を割った時の時間を0分として,圧力変化を調べたところ,図1の実線のよう に時間とともに圧力の減少が起こり、 粉末の色に変化が見られた。圧力変化がなくなったとこ うで容器を再び真空にし,次に水素を 1.0×10° Pa まで導入すると, 再び粉末は元の光沢にもどっ たが,圧力は1.0×10° Pa のままであった。 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 同様に,ガラス球に密封したマグネシ ウムの清浄な微粉末0.16gを用いて調 銅 べたところ,上と同じ 0.20×10° Pa の酸 カ 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0 01234 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 素を導入したときの圧力の減少は図1の マグネシウム. 破線のようになり,粉末の色に変化が 見られた。圧カの減少がなくなったとこ ろで,容器を真空にしてから水素を 時間(分) 図 1 1.0×10° Pa まで導入したが, 圧力は 1.0×10° Pa のままで粉末の色にも変化がなかった。 問1 下線部(a)および(b)について, 変化した後の粉末の色の組合せとして最も適当なものを, 次 の0~0のうちから一つ選べ。 イ 0 の の 赤 赤 赤 黒 白 白 赤 黒 赤 黒 白 赤 黒 問2 各反応で酸素の圧力が減少している初期の段階において, マグネシウムとの反応に伴う酸 素の減少速度は, 銅との反応に伴う酸素の減少速度の何倍か。最も適当な数値を, 次の① ~6のうちから一つ選べ。 2 (3/ 12.5 の 25 の 5 Vcu Deeroe 0 2.5 6 50 6 75 0,00%x10° 5 0.05 Vng. 205x10 0.05x10 0-00% /2.5 164| 第17章 実践演習 (第2) 酸素田R(×10 Pa) 2

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物理 高校生

問24のやり方が分からないので教えて欲しいです!

の関係が成立する(図8)。 容器内の気体の圧力は, 面に対して常に垂 直にはたらき,その大きさは, 容器内のどの 部分においても等しい。 2 大気の圧力 地球の大気を構成する分子も熱運動をして おり,大気中の物体に圧力(大気圧)をおよぼ 真空 水銀柱に はたらく 重力 水銀柱 0.76m ト大気圧に よる力 大気圧 atmosphericpressure す(Op.51)。大気圧は,太さが一様で一端を 閉じたガラス管中の水銀の高さを用いて, 測 定することができる。水銀を満たしたガラス 管を,図図のように, 水銀を入れた容器中に倒立させると,管の上部はほぼ直 図39 大気圧と水銀柱の高さ 空になり,水銀柱は,およそ0.76mの高さになる。このとき, 水銀柱にはた らく重力と,大気圧による力がつりあっている。このことから,地上の大気 の 圧は,ほぼ1.0×10°Paであることがわかる。 中 問24 図9で示す実験において,水銀柱の高さが0.76mとなったことから, 水銀の密 度1.36×10*kg/m° を用いて, 大気圧を計算せよ。 0気体は,温度が上がると, 分子の熱運動が激しくなり, 膨張する(③p.118)。このような気体の状態の変 化は,その圧力, 温度,体積の変化として表すことができる(Op.129~130· )。 の圧力の単位には,気圧(記号 atm) が用いられることがある。1 atm は,1.01325×10°Paと定められている。 これは,760mm(0.76m)の水銀柱に相当する圧力で, 760mmHg(水銀柱ミリメートルとよむ)とも表され る。天気予報では,大気圧の単位にヘクトパスカル(記号 hPa) が用いられている。 1hPa=10°Pa latm=1013.25hPa

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化学 高校生

青線部が何故こうなるのか分かりません。 圧力は1/4になっているので体積も1/4になるのではないのですか? 何故4倍になっているのでしょうか…

気体の溶解度は標準状態(0℃, 1.0×10°Pa)に直した気体の体積で示されること が多いです。標準状態で,1molの気体の体積ば22.4Lでしたね(p.94)。 ですので,溶解度÷ 22.4をすることで,溶けた気体の物質量[molがわかります 〈問) 水素H。の0℃, 40℃の溶解度は、0.021, 0.016である((0℃,1.0×10°Paの条件 に換算した。1Lの水に溶ける体積L)。次の各問いに答えよ。ただし,H=1.0とする。 (1) 0℃, 4.0 × 10°Paで10Lの水に溶ける水素の物質量を求めよ。 (2) 0℃, 4.0 ×10°Paで10Lの水に溶ける水素の体積を求めよ。 (3) 0℃,4.0 ×10Paで10Lの水に溶ける水素の,0℃,1.0×10°Paでの体積 を求めよ。 (4) 0℃,1.0×10Paで10Lの水に水素を溶かしたのち,圧力を一定に保ちな がら温度を40℃に上昇させたところ,溶けていた水素が気体となって出て いった。出ていった水素の質量を求めよ。 解きかた0℃で1Lの水に溶ける水素の体積は標準状態に直すと0.021L, 40℃で1Lの水に溶ける水素の体積は標準状態に直すと0.016Lということです。 0.021 0.016 それぞれを物質量に直すと [mol), [mol] ですね。 22.4 22.4 (1) 圧力が4倍になり,水の量が10倍になっていますから 0.021 4×10× -=0.0375 [mol) 22.4 3.8×10-?mol…答 (2) これは引っかかりやすい問題です。前ページで見たように,気体の体積 はその圧力·温度下で計算した場合,いつでも一定です。 0℃, 1.0×10Paで1Lの水に溶ける水素の体積は0.021Lで,4.0×10°Pa でも体積は不変です。水が10Lになった部分だけが影響します。 0.021 (L)×10=0.21L (3) 0℃,1.0×10Paでは気体の体積は 1molで22.4Lなので,(1)で求めた。 溶けている物質量に22.4を掛けましょう。 0.0375 [mol]×22.4 [L/mol]=0.84L または、(2)を4倍にしたのが0℃, 1.0×10paでの体積になるとしても かまいません。 (4) 1Lの水で温度を0℃ → 40℃と変化させると 0.84L 0.021-0.016 [mol) 22.4 の10倍の水素が発生し,Heは1molあたり2.0gなので 合 0.021-0.016 -×2.0=0.00446 [g) 4.5× 10-g 10× 22.4

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