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化学 高校生

2枚目は模範解答です なぜ27℃ではなく100℃を使うのでしょうか?

ある揮発性液体(化合物 X)の分子量を決めるために次の実験をした。丸底フラ スコの口にアルミホイルをかぶせ,細孔を1つあけた器具Aを用意した。室温 (27℃)でAを天秤(てんびん)にのせたところ, 表示値はM.fg)となった(測定 1)。このAに少量のXを入れた。次に, Aをビーカーに入れ, 丸底フラスコの 口付近まで水に浸した。水を加熱し沸騰させ, 水の沸点(100℃)でAの温度を維 持すると,Xはすべて気化し, A内の空気はすべて追い出された。 加熱を止め, Aをビーカーから取り出した。Aを室温(27℃)までゆっくり冷やし, 気化して いたXを液化させた。 このときのAを天秤にのせたところ, 表示値は M,[g]と なった(測定2)。測定1および測定2の結果から, Aの内部に残ったXの質量を 求め,Xの分子量を決定した。 下線部に関して、次の問1~3に答えよ。 ただし, 実験時の大気圧は1.0× 10° Paであった。また, 液化した化合物Xの体積は無視できるものとし,すべて の気体は理想気体としてふるまうものとする。 問1/化合物Xの一部が室温(27℃) で気体として存在するために、器具 A 内の 空気の物質量は測定1と測定2で異なる。その差に相当する空気の質量(w[g) を使って測定値を補正することにより, 器具 A内に残ったXの質量を求め ることができる。そのXの質量を表す適切な式を, 次の0~④のうちから1 つ選び,番号で答えよ。ただし, wは正の値である。 0 M,- M, + w 2 M- M。 ③ M,- M, - w の u(M - M) W 問2 化合物Xの 27℃ (T (K] とする)における蒸気圧をp [Pa], 空気のモル 質量をm[g/mol), 器具 A の内容積をV[L), 気体定数を R(Pa-L/(mol-K)] とする。(1)の w[g] を式で表せ。 開3 器具A内に残った化合物 Xの質量は0.27gであった。 Aの内容積を 0.10L として、Xの分子量を有効数字2桁で求めよ。気体定数をR= 83 x 1° Pa· L/(mol-K)とする。

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