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化学 高校生

高校化学の気体に関する計算問題です。 解答と解説をお願いしますm(_ _)m

【12] 体積Vの密閉された容器を真空し、そこに純物質 A の液体のみを体積 Vo (1Vo < ) だけ入れて 一定の温度 T に保つと、液体が一部蒸発して気体となり、液体が満たしている部分以外の密閉容器の 空間を満たす。この時の密閉容器内の圧力は、この液体に固有の蒸気圧Pを示し、飽和蒸気圧と呼 ばれる。このとき、気体と液体が共存していることから、この状態は状態図における蒸気圧曲線上が 温度 Tのときの状態に対応しており、その状態図上での点における圧力が、この場合の飽和蒸気圧を 与える。 さて、この純物質 A の液体を溶媒とし、そこに不揮発性の物質 B を溶質として溶かすと、この溶液 の蒸気圧 Piは、純物質 A の液体の蒸気圧 P よりも低下する。この現象を蒸気圧降下というが、この ときの圧力は、以下のラウールの法則により与えられる。 P, = xP ここで、x は溶媒のモル分率と呼ばれる量であり、溶媒の物質量を na、溶質の物質量を ng とすると nA x= nA+ng により与えられる。なお、ラウールの法則はモル分率のみに依存し、使われる物質に依らない。*1 この式を変形して蒸気圧の降下分である AP = P -P, を求めると AP = P-P,= (1-x)P=(1- MA nA+ng 1B-P P= 1A+ng となり、AP は溶質のモル分率に比例することがわかる。希薄溶液では ng と近似できるので、 na+ng MA 純物質 A の分子量 MA、溶液の質量モル濃度 m [mol/kg] を使って AP = ア のように書き直すことができる。このことから、希薄溶液における蒸気圧降下も、沸点上昇や疑固点降 下と同様に溶質の種類に無関係で質量モル濃度に比例する現象としてとらえることができる。*2 これらのことをふまえた上で、以下の(1)~(3) に答えなさい。 *1:ただし、電解質溶液の場合は、電離したイオンのそれぞれの物質量を足したものを溶質の物質量とする必要がある。 *2:ラウールの法則は不揮発性の溶質だけでなく、より一般の希薄混合溶液について成り立つ法則であり、混合溶液の性質を 議論する上で大事な出発点となるものであるが、ここでは沸点上昇や疑固点降下との比較が分かりやすいように議論を限定 してある。 (1)真空にした 10L の密閉容器に水を入れて 27℃に保ったところ、密閉容器中の液体の水は 5.0L に なっていた。水蒸気の物質量は何 mol か。 ただし、27℃の水の蒸気圧は 3.6×10°Pa とする。 (2) アに当てはまる式を書きなさい。 (3) 水 5.40 kg にスクロース 1.03×10' kg を溶かし、27℃に保った時の AP は何 Pa か。

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化学 高校生

問9の(2)の問題で、コロイド粒子の物質量を求める時、最初にかけてある2がどっから来たのか知りたいです。

88 2021 年度 化学 長崎県立大一前期 長崎県立大一前期 2021 年度 化学 89 I室の体積=1 :3となる位置で停止した。 操作3:隔壁の固定を外したまま, I室内で水素を完全に燃焼させたのち,両室の温度を27℃ 細管 にした。 2.30 cm (1)操作1でⅡ室に封入したアルゴンは何 mol か。四捨五入により有効数字2桁で答えなさい。 :3:0.2+ 0,1):え え3×(0.240.、1)こ0900e 解答欄には計算の過程も記しなさい。 操作3終了後の1室の体積がどうなるかを理由とともに説明しなさい。 溶液x [2] コロイド 直径1~数百 nm 程度の大きさの粒子をコロイド粒子といい, コロイド粒子が液体中に分散した溶 液をコロイド溶液という。 セロハン膜 図1-3 のコロイド溶液に横から強い光線を当てると,その光路が見える。この現象を| ア また,コロイド溶液をセロハン膜などの半透膜を用いて精製する操作を イという。コロイド 現象という。 溶液に直流電圧をかけると, コロィド粒子は陽極または陰極に移動する。この現象を|ゥ という。 間6 上の文章中の空欄 ア ウ に適切な語句を記しなさい。 (7インダル ,) 春納, () 電質時類、 いま,0.20 mol/Lの塩化鉄(皿)水溶液5,0 mL を95 mL の沸騰水に加えると, 赤褐色のコロイド 溶液X(以下溶液Xとする)が100 mL 得られた。この溶液Xについて, 次の操作1~操作3を行っ 間7 下線部のについて, この理由を説明しなさい。 コロイド社子の大きさが光の現長と似でるため、コpイド部の表面で光が 間8 操作2に関する次の(1), (2)に答えなさい。 た。 教しさんるため。 操作1:溶液Xに直流電圧を加えると, コロイド粒子が陰極側に移動した。 (1) この現象を何とよぶか記しなさい。 凝析 操作2:溶液Xに少量の電解質水溶液を加えると, コロイド粒子が沈殿した。 操作3:図1-3のように, 下面のみセロハン膜で区切られた装置を用い, 外側に純水, 内側 に溶液Xを50mL入れ、水面と容器の中の溶液Xの液面が同じになるように水中に挿 入して27℃で固定したところ, 溶液Xの液面は上昇し, 液柱の高さが 2.30 cm になっ たところで停止した。なお, 実験中, セロハン膜に変形はなく, 溶液Xのコロイド粒子 の濃度と溶液Xの体積に変化はないものとする (液柱 2.30 cm 分の体積は無視してよ い)。溶液Xの液面の上昇は, 溶液Xのコロイド粒位子の濃度によって生じているものと (2)次の(ア)~(オ)のイオンのうち、最も少量でコロイド粒子の沈殿を生じさせると考えられる ものはどれか。その記号を記しなさい。ただし, イオンのモル濃度はすべて同じとする。 (ア) K* (イ) Ca2+ (ウ) A3+ (エ) SO42- (オ) NO3 間9 操作3に関する次の(1), (2)に答えなさい。 する。 (1) 溶液Xの浸透圧は何 Pa か。四捨五入により有効数字2桁で答えなさい。解答欄には計算 の過程も記しなさい。ただし, 純水および溶液 X 1.0 cm の液柱がおよぼす圧力は :くoxcopa = 2.3:火 1.0×102 Pa とする。 2:2,3xhox(o 2,3x10pa (2) このコロイド粒子1個には平均何個の鉄(Ⅲ)が含まれるか。四捨五入により有効数字2桁で 6、2 2 答えなさい。解答欄には計算の過程も記しなさい。ただし, 溶液 X 中の鉄(m)は, すべて コロイド粒子として存在しているものとする。 鉄付ン() h-0.2 moexO,005L - * 2ロイドゼるの物量 PV-nI ハニー RT ーマ (0r(0A02

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⑷の問題の答えがウなのですがなんでウになるのですか?

3.混合物である料理酒の成分を調べる実験を行った。(1)~(6)の問いに答えなさい。 図1 図2 温度計 実験 図1の器具Xで、料理酒30clをはかりとって,枝つきフラスコに人れ、図2のよう 料理語 な装置を組み立て、個火で加熱した。 2) ガラス管から出てきた液体を約3clずつ、試験管をかえながら集めた。また、加熱 を始めてから1分ごとに温度をはかり、実験開始20分後に火を消した。このとき,枝 つきフラスコ内には、料理酒はまだ十分に残っていた。 3 (2]で1本日の試験管に集まった液体を基発皿に少量とり、3つの方法で性質を調べ。 表にまとめた。 4 枝つきフラスコ内に残っている液体をガラス棒で一滴とり、スライドガラスにのせ、乾かして、スライドガラス上に残っている物質 を顕徴鏡で観察したところ,図3のような結晶が見られた。 満とう石 水本 に 表 方 法 結 果 図3 3. 計5点) においをかぐ 手の甲につける マッチの大を近づける 注射のときに用いる消毒済のにおいがした。 冷たく感じ、すぐに発した。 マッチの火が引大した。 3点 (1) 器具Xを何というか、書きなさい。 (2) 図2で、料理酒を加熱したとき、枝つきッラスコ内に沸とう石を入れたのはなぜか、書きなさい。 実験のように、液体を加熱して気体にし、その気体を冷やして再び液体にする操作を何というか。 間 国に 4点 書きなさい。 ト 4点 (4) 実験2で、加熱時間とはかった温度との関係を表すグラフとして適切なものを,次のア~エから1つ 選び、記号を書きなさい。 4点 の ア 120 イ10 ウ 20 エ 120 3点 100 100 100 100 の 3点 度 60 C)40 度 60 C)40 温 0 度0 C140 20 20 4点 5 加熱時間(分) 10 1S 20 510 15 0 5 0 10 15 0 5 15 0 10 熱時間(分) 加熱時間(分) 加熱時間(分) 5) 次の文は実験~3からわかったことをまとめたものである。Dにあてはまる物質名を、書きなさい。また、のにあてはまる適切な内容を、書きなさい。 表から、1本目の試験管に集まった液体に多く含まれている物物質は,(0)であることがわかる。( )は、料理酒に含まれるほ かの成分よりも( )という性質を利用して分けとることができた。 (6) 実験で観察した。スライドガラス上に残っていた物質は何か,化学式で書きなさい。 E

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⑷の問題の答えがウなのですがなんでウになるのですか?

3. 混合物である料理酒の成分を調べる実験を行った。 (1)~ (6) の問いに答えなさい。 図1 図2 温度計 実験 図 1の器具Xで、 料理酒30cmをはかりとって、 枝つきフラスコに人れ, 図2のよう 料理酒 な装置を組み立て、弱火で加熱した。 器具X 12) ガラス管から出てきた液体を約3cmlずつ、試験管をかえながら集めた。 また, 加熱 を始めてから1分ごとに温度をはかり、実験開始20分後に火を消した。 このとき, 枝 つきフラスコ内には、 料理酒はまだ十分に残っていた。 SY 3 (2で1本目の試験管に集まった液体を蒸発皿に少量とり、 3つの方法で性質を調べ, 表にまとめた。 試験管 沸とう石 水水一 4 枝つきフラスコ内に残っている液体をガラス棒で一滴とり, スライドガラスにのせ, 乾かして, スライドガラス上に残っている物質 を顕徴鏡で観察したところ, 図3のような結晶が見られた。 に 方法 図3 3. (計 25点) 結果 においをかぐ 手の甲につける マッチの火を近づける 注射のときに用いる消毒液のにおいがした。 冷たく感じ、すぐに蒸発した。 マッチの火が引火した。 3点 (1) 器具Xを何というか、 書きなさい。 Y 回5 図2で、料理酒を加熱したとき,枝つきフラスコ内に沸とう石を入れたのはなぜか、 書きなさい。 (3) 実験のように、液体を加熱して気体にし、その気体を冷やして再び液体にする操作を何というか、 4点 書きなさい。 4点 (4) 実験2で、加熱時間とはかった温度との関係を表すグラフとして適切なものを, 次のア~エから1つ 選び、記号を書きなさい。 け こは富 ちケ 4 るな 4点 の ア 120 イ 120 ウ 3点 120 エ 120 100 100 100 100 の 温 80 度 60 (C)40 温 80 度 60 C)40 温 80 度 60 (C) 40 3点 温 80 度 60 (℃)40 20 20 20 4点 20 0 0 0 5 10 15 20 0 5 10 5000 0 15 20 5 10 15 20 5 10 15 加熱時間(分) 加熱時間(分) に加熱時間(分) 加熱時間(分) 20 (5) 次の文は実験~3からわかったことをまとめたものである。①にあてはまる物質名を,書きなさい。また, ②にあてはまる適切な内容を、書きなさい。 表から、1本目の試験管に集まった液体に多く含まれている物質は, ( ① )であることがわかる。( ① )は、料理酒に含まれるほ かの成分よりも( ② ) という性質を利用して分けとることができた。 (6) 実験4で観察した。 スライドガラス上に残っていた物質は何か, 化学式で書きなさい。

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人体での計算がわかりません。 解説お願いします!!!

3 花子さんは、 ヒトの細胞でできた不要物を体外に出すはたらきについて興味をもち、ヒトの血 液循環,肝臓。じん臓について調べた。 (調べたこと)① 血液は、図1のように肺循環と体循環の2つの経路を通って全身を循環して 肺を通る血液の流れでは、血液中にとけこんでいる不要な二酸化炭素の一部 が、気体となって肺胞の中に出され、気管を通って鼻やロから体外に出される。 の からだの中では, タンパク質がつくられるとともに, 分解されている。 肝臓には、タンパク質が分解されたときにできる有害な物質を無害な物質に 変えるはたらきがある。 いる。 の 図2は1つのじん臓を表している。 の 図3はじんの中の物質の移動を表している。 16PL 図3 からだにとって 必要な物質 血液 (こし出し)17oレ(再び吸収) こし出された液体 尿 →体外へ 血液 2ル じん臓には血液からさまざまな物質がふくまれた液体をこし出して,その液 体から、からだにとって必要な物質をふたたび吸収して血液にもどすはたらき がある。吸収されなかった水は、肝臓で変えられた無害な物質などといっしょ に尿として体外に出される。こうして, 健康なヒトでは1日におよそ 170 Lの 液体がこし出され, およそ2Lの尿がつくられる。 次の表は、こし出された液体と尿のそれぞれについて、水.ブドウ糖, ナト リウム,肝臓で変えられた無害な物質の割合(%〕 を示したものである。ただし. こし出された液体と尿にふくまれている物質は、表中の物質だけではないため, 合計しても100%にはならない。 表 こし出された液体(%]| 尿[%] 水 99 95 プドウ糖 0.10 0 ナトリウム 0.30 0.35 肝臓で変えられた無害な物質 0.03 2.00 次の(1)から(4)までの問いに答えなさい。 (1) 次の文は,図1で二酸化炭素を多くふくんだ血液が流れている血管とその名称について述べ たものである。文中の( ① ), ( ② ), ( ③ )にあてはまる語句や記号の組み合わせ として最も適当なものを, 下のアからクまでの中から選んで, そのかな符号を書きなさい。 二酸化炭素を多くふくんだ血液を ( ① ) といい, ①が流れている血管は, 図のdの大静 脈と図の(2 )の( ③ ) である。 ア 0 動脈血 ② a ③ 肺動脈 イ 0 動脈血 ② ③ 肺静脈 ェ0 動脈血 ② _b_ ③ 肺静脈 a ウ 0 動脈血 ② b_③ 肺動脈 0 静脈血 ② ③ 肺動脈 キ 0 静脈血 ② 5 ③ 肺動脈 「カ 0 静脈血(② a ③ 肺静脈 a ク 0 静脈血 ② b ③ 肺静脈 (2) (調べたこと]②の下線部の有害な物質と無害な物質とは何か。最も適当なものを,次のア からカまでの中から選んで, そのかな符号を書きなさい。 ア 有害な物質はアンモニア, 無害な物質はアミノ酸 イ 有害な物質はアンモニア, 無害な物質はグリコーゲン 有害な物質はアンモニア, 無害な物質は尿素 有害な物質は尿素, 無害な物質はアミノ酸 オ 有害な物質は尿素, 無害な物質はグリコーゲン カ 有害な物質は尿素, 無害な物質はアンモニア (3)(調べたこと) ①で. こし出された液体にふくまれている物質のうち, ふたたび吸収される 量が最も多いものは水である。 ふたたび吸収される水の量はおよそ何Lであるか。小数第1 位を四捨五入して、 整数で求めなさい。

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