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化学 高校生

問4なのですが水の量がrの増加にしたがって減少するというのがわからないです。教えて頂きたいです。 よろしくお願いいたします。

第1問 る。 シリンダー A, B はそれぞれ別々の恒温槽の中に置かれていて, A は 57℃, B は 17℃ ピストンの付いたシリンダー A, B がコック C1 を介して連結された下図のような の一定の温度にそれぞれ保たれている。 Aにはコック C2 の付いた細管a が接続されていて、 体の燃焼実験を行うことができる。 また, シリンダー A,Bの連結部やAに接続されている 気体を導入 排出することができ, B には点火装置(図には記されていない)が付いていて この装置を用いて次の操作 ①~③をこの順に続けて行った。 これに関して問1~4に答え 管の内容積は無視できる。 ただし、以下で気体はすべて理想気体としてふるまい, 空気は窒素と酸素の と酸素の体積比4 4:1の混合 ものとし、必要が 気体であるとする。答の数量(数式の中の係数も含む)は有効数字2桁で表すもの あれば次の数値を用いよ。 気体定数 R=8.3×10°L・Pa/(K・mol) 57℃における蒸気圧 「メタノール: 560mmHg 水 : 130 mmHg 760mmHg = 1.0×10 Pa ハイパー化学 ②2) コック C を開き、シリンダーAのピストンを押してA内の気体をすべてシリンダー B に移した。 C を閉じたのち, B内の混合気体を167℃ 1.0×10 Paに保った。 ③ シリンダー B内の混合気体Gに点火し、燃焼させた。 燃焼反応は、メタノール酸素の いずれか一方が消失するまで完全に進行し、 また、 この燃焼による生成物は二酸化炭素と 水だけであるとする。 燃焼後, B内の気体を167℃, 1.0×10 Pa に保った。 問1操作①でシリンダーA内に導入したメタノールがすべて気体として存在するためには, の値はどのような範囲になければならないか。 不等式で答えよ。 問2 操作 ①でシリンダーA内に導入されたメタノールの物質量を式で表せ 問3 操作③の終了後に未反応のメタノールが残っていないようにするには, rの値はどのよ うな範囲になければならないか。 不等式で答えよ。 問4の値が問1の条件を満たす(操作 ①でシリンダーA内に導入したメタノールがすべて 気体として存在する)場合について, 次の間に答えよ。 a 操作 ③で生成する水の量が最も多いのは,rの値がいくらのときか。 b 生成した水は操作 ③の終了後,どのような状態になっているか。 また、そのように考 えた理由も簡単に記せ。 恒温槽 (57℃) 恒温槽 (167℃) =1 シリンダー B シリンダー A A ⑧ コック C2 細管 [操作] ① 気体のメタノールと空気の混合気体(以下G とよぶ)があり,そのメタノールと空気の 体積比を,メタノール:空気=r: 1とする。 いま, コック C1, C2 を開き, 細管に真空 ポンプをつないでシリンダー A, B 内を十分に排気したのち, コック C を閉じた。 つい で細管aからA内に混合気体 G を, シリンダー内の気体の体積が1.0×10 Paで1.5L になるまで導入し, コック C2 を閉じた。 このとき, メタノールはすべて気体として存在 していた。 15% ho xo'pa ① h R 330 440 OR R T R T OLKES [ 15TF 1.0×100× 560x 760 P V h R T 766 x 1.0x105 130 問2. RT 52 10×10×1.5 × 8.7x 1078.330 ith CHOH+202 * = CO₂ +2H2C 160 3、 P V h 1 T L F+1 5 0 110x105 1.5 h パ 330 ② 1.0x1 R 440 ③ 1.0×10 R 440

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化学 高校生

問3と問4の解き方を教えて欲しいです🙇‍♀️

解答はすべて別紙の解答用紙に記入しなさい 〔I〕 以下の文を読み、間に答えよ.なお,原子量はH1.0, 12.0 16.0, Na 23.0 C135.5 とし, 気体定数はR = 8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする. 水は生命活動に欠かせないきわめて重要な物質である. 水分子は2つの水素原子が1つの酸素原子 と 安定に存在する水素の 結合により結びついた折れ線形の構造をとり極性を持つ、 は'H2Hの2種類であり、それぞれH, Dとも表記する. 一方, 酸素の安定なイ は160 170 180 の3種類である. これらの安定なイを考慮すると, 水分子は理論上, ウ 種類存在することになる. D2O は H2Oと比べて, 融点が高い, 密度が大きい 電離度 が小さいなど多くの性質が異なる。 (b) 水は常温常圧で液体として存在する. 水分子は互いにエ 結合しており、 そのため水は分 子量から予想される沸点よりはるかに高い沸点を示す. このエ結合は沸点の他にも、水が示 す様々な特異的性質の原因となっている.例えば,固体状態の水である氷では1個の水分子のまわり にオ 個の水分子がエ 結合によって引きつけられ、すき間の多い正四面体構造をとるよ うに配列する。そのため、他のほとんどの物質と違って、 水は固体の方が液体より密度がカ "Nacl Hel CH5OH (c) - 水は塩化ナトリウムや塩化水素などのおよびエタノールやグルコースなどの親水基を 持った非キ をよく溶かす. また, エタノールや酢酸などの液体とは任意の割合で混ざり合 う. 希薄な水溶液の性質には、溶質の種類に関係なく溶質の濃度のみで決まるものがある. このよう な性質を東一的性質という。東一的性質を持つ現象の例として(d) 蒸気圧降下,凝固点降下,浸透圧 などがよく知られている. 水は資源としても非常に重要である. 地球上にはおよそ14億km の水があるといわれているが その大部分は海水であり, 淡水は 2.5%程度しか存在しない. それに加えて,地球温暖化などによる 気候変動や人口増加の影響により、水不足に直面する地域が増えている. 砂漠地帯や雨水が溜まりに くい島国ではとくにその問題は深刻で、 海水淡水化が盛んに行われている. 海水の淡水化技術には 蒸発法や 逆浸透法があり、 飲料水に適した安全な水を得ることができる。 (c. 問1. 空欄 キに適切な語句または数字を記せ。 ただし、 カ には 「大きい」 または 「小さい」 のいずれかを入れよ. 問2. 下線部 (a) について,次の①~⑤から極性分子をすべて選び, 番号で答えよ. ① 一酸化窒素 NO ② 塩素 Cl2 ③ 二酸化炭素 CO2 ① アンモニア NH3 ⑤ メタン CH cl-d. 07170 問3. 下線部(b) について, 25℃における D2Oの電離度はH2Oの電離度の何倍か. 有効数字2桁 で求めよ。ただし、この温度でのH2Oのイオン積を1.0×10mol/L2 密度を1.0g/cm² D20のイオン積を 1.6 x 10-15 mol/L2 密度を1.1g/cm とする.また, H2O D20 のモル 質量をそれぞれ18.0g/mol. 20.0g/mol とする. 4. 4. 下線部(c)について,水H2Oとエタノール C2H5OH の混合溶液を考える. 以下の問に答えよ. (1) 純粋な水の蒸気圧をp. 純粋なエタノールの蒸気圧をP. 混合溶液中の水およびエタ ノールのモル分率をそれぞれXw, xg とする.ここで, 水の物質量をnw エタノール の物質量をng とすると, xw=- nw NE xB= である. 水どうし、エタノー nw+ne nw+ ne ルどうし, 水とエタノールの間に働く分子間力がすべて同じであると仮定した場合(こ れを理想溶液という) ラウールの法則によると混合溶液中の水およびエタノールの蒸 気圧 Pw, DE はそれぞれのモル分率に比例し, Dw=xwDN, DE=XEDE と表される.い ま,ある温度で pw = 3.2 × 10 Pa.pe = 7.9 x 103 Pa とするとき 理想的な混合溶 液の蒸気圧(p = Dw+PE) XE の関係を表すグラフとして最も適切なものを次の ①~⑥から選び、番号で答えよ. -化(A)2- -化(A)3

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化学 高校生

どなたかこの問題がわかる方いらっしゃいますか?とても難しく、分からなかったので、考察2だけでも教えてもらえると嬉しいです。

10 思考学習!! アボガドロ定数の測定の歴史 歩美は, アボガドロ定数がどのようにして求 められたのか興味をもった。 先生に聞いてみる と、現在のアボガドロ定数は, 高純度のケイ素 の結晶の球体(図A) に含まれる原子の数を, 精 密にはかって求めているということだった。 また, アボガドロ定数を求める試みは19世 紀末ごろから始まり,今日までさまざまな方法 で測定してきたことを先生から聞いた。 そこで, 図A シリコン結晶 歩美は, そのアボガドロ定数測定の歴史を調べてみることにした。 調べていくと, アボガドロ定数の測定方法の一つにステアリン酸の単分子膜 を利用する方法があることがわかった。 ステアリン酸分子 C17H35 COOH は, 水になじみやすい部分(-COOH)と やすい液体に溶かして清浄な水面に滴下する。 すると液体が蒸発してステアリ みにくい部分(C, Hgs-) をもつ(図B右)。これをシクロヘキサンのような蒸発し ン酸のみが水面上に広がり, 分子の-COOH を水側, C17H35-を空気側に向けて、 一層にすき間なく並ぶ(図B左)。 これを単分子膜という。 10 S〔cm²〕] (単分子膜の面積) s〔cm²) ステアリン酸1分子が 水面上で占有する面積 同 H) CH3 水になじみにくい 部分 CH2 1 水になじみやすい 水面 O OH 部分 単分子膜 ステアリン酸1分子 図B ステアリン酸の単分子膜 HM (1) mol 単分子膜の面積と,ステアリン酸1分子が水面上で占める面積がわかれば, 単分子膜に含まれる分子の数がわかり, アボガドロ定数を求めることができる。 その計算過程を順に考えてみよう。 |考察■ 単分子膜の面積を S[cm],ステアリン酸1分子が水面上で占める面 |積をs[cm?]としたとき, 単分子膜をつくるステアリン酸分子の数はど のような式で求められるか。

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数学 大学生・専門学校生・社会人

至急です (4)のcを教えてください

問題1 連立1次方程式 Az=b について, 以 (7) 係数行列 A の階数を答えよ. 下の 1から 3 に当てはまるものを答 rank A = 7 えよ.ただし, 1 0 -1 0 -2 1 (8) 拡大係数行列 [46] の階数を答えよ. rank [Ab = 8 0 1 1 0 1 -2 A = b -1 0 1 1 1 3 (9) 次の文の 9 「には,「もつ」か 「もたない」 のいずれかが入る. ふさわしい方を答えよ. 2 1 -1 0 -3, 1 とする. (1) 係数行列 A の階数を答えよ. rankA= 1 (2) 拡大係数行列 [ Ab ] の階数を答えよ. rank[Ab]=| 2 方程式 Az=bは解を 9 問題4 以下の 10 |から 21 に当ては まるものを答えよ . (a) 問題1から問題3の方程式で、解が存在する (3)次の文の 3 「には, 「もつ」か 「もたない」 が一意に定まらないものは問題 10 であ のいずれかが入る. ふさわしい方を答えよ. る. 10 に当てはまる問題番号を数字で答 えよ. 方程式 Ax = bは解を 3 問題2 連立1次方程式 Aæ = bについて 以 下の 4から 6 に当てはまるものを答 えよ.ただし, -20 30 A = 1 -2 121 b = 2 (b) 問題 10 の解は x=vo+C1v1+C202 と表される.ここで, C1, C2 は,任意の定数で あり, ベクトル 20, 1, 02 は, 11 " 2 -4 1 52 とする. 0 5 vo= 12 0 (4) 係数行列 A の階数を答えよ. rankA= (5) 拡大係数行列 [ Ab]の階数を答えよ. 13 4 14 17 1 0 01= 15 02= 18 , rank[Ab] = 5 0 1 (6)次の文の 6 には, 「もつ」か 「もたない」 のいずれかが入る. ふさわしい方を答えよ. 16 19 と表される. 方程式 Azbは解を 6 問題3 連立1次方程式 Aæ=bについて,以 下の7から 9 に当てはまるものを答 えよ. ただし, (c) 問題 10 |の行列Aを係数行列にもつ同 次方程式 Az=0を考える. この方程式の解は, 20 である.また,その解はæ= 21 と表される. 20 には,「自明」または「非自明」のい ずれかが入る. ふさわしい方を選んで答えよ. 2 3 -1 A = -1 2 2 b = • 21 1 1 1 -2 とする. |に当てはまるものとして,ふさわし いものを以下から選んで記号で答えよ. (ア)(イ) U (ウ) C101+C202

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