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化学 高校生

問4の考え方がわからないです。何故回答のような計算式になるのでしょうか?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

エタノールの飽和蒸 気圧を測るために, 図 1のような装置を用い た。 目盛りのついたガ ラスびんの中に, 水を ゆっくりと滴下して, 水蒸気で飽和した空気 を送り出す。 この空気 は塩化カルシウム管を 通り、完全に乾燥され 総合演習 水 ガラスびん 塩化カルシウム管 圧力計 図1 外気圧 エタノール 恒温槽 東京大 2 恒温槽の温度を310Kに保って, この温度におけるエタノールの飽和蒸気圧を測定し (70 た。 水蒸気で飽和した空気をガラスびんから 0.60L送り出したところ, 0.20gのエタ け高く保たれていたとする。 ガラスびんから送り込まれ乾燥された空気が, 温度 310K, ノールが蒸発した。 ただし, このときガラスびん内の圧力は外気圧より, 30mmHgi 圧力 760mmHgで単独で占める体積は何〔L〕 か, 有効数字2桁で記せ。 解答には求め 問3 問2において, 蒸発したエタノールが温度 310 K, 圧力 760mmHgで単独で占める 方や計算過程も記すこと。『AYA010 体積は何〔L〕か, 有効数字2桁で記せ。 解答には求め方や計算過程も記すこと。 4 310Kにおけるエタノールの飽和蒸気圧は何mmHg か, 有効数字2桁で記せ。 問5 310Kにおける水の飽和蒸気圧は 47mmHgである。 ジメチルエーテル、ジエチル また後,一定温度に保たれたエタノール中に導入される。 空気は, エタノールと接触を繰り返 すうちに、エタノール蒸気で飽和して, 大気中へ放出される。 このように一定体積の空気を 送り出した後,残ったエタノールの質量を測定し,蒸発したエタノールの質量を求めた。 下記の問1~ 問5に答えよ。ただし, 外気圧は 760mmHg, 室温は 300 Kに保たれ、 ガラ スびん内の温度は室温に等しいものとする。また,ガラスびんから塩化カルシウム管までの 圧力は外気圧より高く, 塩化カルシウム管以後の圧力は外気圧に等しいとする。 300Kにお ける水の飽和蒸気圧は27mmHg, 原子量はH=1.0,C=12.0, 16.0, 気体はすべて理 想気体とし、 気体定数はR = 8.3×10°Pa・L/(K・mol), 760 mmHg = 1.01×10 Pa とする。 問1 エタノールで飽和した温度T, 体積Vの空気が大気中へ放出されたとする。 ガラスび んから送り込まれて乾燥された空気が温度T, 圧力 760mmHgで単独で占める体積を V, この操作で蒸発したエタノールが同じ条件で単独で占める体積を V2 とする。 V, V, V2の間に成り立つ関係を式で記せ。 解答には求め方や計算過程も記すこと。 PV=nRT T エーテルの760mmHg における沸点はそれぞれ248K, 307 Kである。 これらの値を もとに,下の(1), (2) を分子の構造に基づいて各々70字以内で説明せよ。 少ない (1)水とエタノールの飽和蒸気圧の違い 水社合→夜→気になる分が (2) ジメチルエーテルとジエチルエーテルの沸点の違い 12310 I 問2 (760+30-27)×0.6 3 300 310 P V= h R 7760+30 0.6 27 760 Vi R 問4 P V = 760mg1g V2 h 012 R 園 分子量のちゃん 300 ←リートから推測できる分 310 46310 pho 29 Vi Vit v2 = V とた 01 Xamom082

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化学 高校生

問1で水蒸気圧を考慮していないのは何故ですか...?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

3 次の実験操作(1)~(5)を行った。 (1) 27.0℃、1.01×10 Pa の空気中で、コックつきの500mL mL容器の中に27.0 の中に27.0℃の水 (2) 操作(1)の後、 コックを開いたまま500mL容器を加熱して、 容器中の水と気体の 100mL を入れた。このとき、容器中の気体を気体Aとする。 温度を77.0℃にした。このとき、容器中の気体を気体Bとする。 (3)操作(2)の後、コックを閉め、 容器中の水と気体の温度を20℃にした。 き、容器中の気体を気体Cとする。 このと (4) 操作(2)の後、 容器中の水と気体の温度を77.0℃に保ったまま、容器中の圧力を 4.16×10 Pa にまで減圧し、 コックを閉めた。 このとき、 容器中の気体を気体Dと する。 (5) 操作(4)の後、 容器中の水と気体の温度を27.0℃にした。 このとき、 容器中の気 体を気体Eとする。 (1) (2) (3) 大気圧: 1.01 × 10 Pa 大気圧:1.01 × 10 Pa コック開 コック開 500mL容器 加熱 冷却 気体B 気体 C 77.0 °C 27.0 °C 水 水 気体 A 27.0°C ¥400 100mL の水 ← コック閉 必要であれば、 表の水蒸気圧と温度の関係を用いよ。 なお、 気体A~Eは、窒素 と酸素と水蒸気のみからなり、 理想気体とみなせるものとする。 また、窒素と酸素 るものとする。 は水に溶解しないもの しないものとし、 すべての操作において水(液体) は容器中に存在してい 17.0 27.0 温度 (℃ 37.0 水蒸気圧 〔×10¾Pa] 1.9 47.0 3.5 6.2 57.0 10.5 17.2 67.0 温度 [℃] 77.0 87.0 水蒸気圧 〔×10°Pa] 97.0 27.2 41.6 107.0 62.1 90.5 128.7 問1 気体Aに含まれる分子の物質量の合計を有効数字2桁で求めよ。 問2 気体Bに含まれる窒素の分圧および酸素の分圧はそれぞれ何 Paか。 有効数字 平衡状態にあるとする。 2桁で求めよ。 なお、 窒素と酸素の物質量比は4:1であるとし、気体Bは水と 問3 気体Cに含まれる水蒸気の分圧と気体Cの全圧はそれぞれ何 Paか。 有効数字 2桁で求めよ。 なお、 操作(3)において、 水(液体) の体積変化は無視してよい。 問4 気体Dに含まれる水蒸気の分圧は何Pa か。 有効数字2桁で求めよ。 問5 気体Eに含まれる水蒸気の分圧と気体Eの全圧はそれぞれ何 Pa か。 有効数字 6 2桁で求めよ。 500mL容器のかわりに250mL容器を用いて、 操作 (1) および(2)を行った。 気体 Aに含まれる分子の物質量、 気体Bに含まれる窒素の分圧および酸素の分圧は 減圧 500mL容器を用いた場合に比べてそれぞれ何倍になるか。 有効数字2桁で求 (4) (5) よ。 圧力: 4.16 × 10'Pa コック閉 コック閉 次の図は、カルシウムとその化合物の相互関係を示したものである。 cacl Paso 冷却 H2SO4 気体D 気体E B C 77.0°C ← CaS 27.0°C HCI HCI Calothi H2O CO2 Do 図 実験操作の概略 Ca A Caca CO2, H2O. 加熱 H2O 加熱」 COOF

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