54. <混合気体の水上置換〉
27℃, 大気圧 103.60kPa で次の実験を行った。
混合気体の入ったガスボンベの質量は
198.18gであった。右図のように装置を組み立
てて、ガスボンベから気体の一部を放出した。
メスシリンダーの水面と水槽の水面を一致させ,
気体の体積を測定すると 450mLであった。 気
体放出後のガスボンベの質量は197.18gであ
った。
ガスボンベ
7%、18
メスシリンダー
ゴム管
水
水
水槽
下の問いに答えよ。 ただし, 気体は理想気体とし、 気体の水への溶解およびゴム管内
の気体の量は無視できるものとする。 気体定数は 8.31 × 10° Pa・L/(mol・K) とし, 27℃
における水の飽和蒸気圧は 3.60kPa とする。
(1) ガスボンベ中の混合気体の平均分子量はいくらか。 小数第1位まで答えよ。
(2) 気体の分子量を求める実験で,下線部のような操作を行う理由を簡単に述べよ。
(3) ガスボンベ中の混合気体には,ブタン (分子量58) とプロパン (分子量 44) の2種類
が含まれている。 ブタンのモル分率を有効数字2桁で求めよ。
[12 福岡大〕