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化学 高校生

問2についてなのですが凝固点降下が起きても凝固が始まる時間は変わらないと考えて良いのでしょうか?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

理論: 補充問題04 冷 次の文章を読み, 下記の問1~問3に答えよ。 原子量はH=1.0, C=12,016,0 35.5 とする。 液のこのような性質の1つに凝固点降下度がある。 ベンゼンを溶媒として用いて、 凝固点降 希薄溶液は,溶質の種類に関係なく,溶媒に溶けている溶質粒子の質量モル濃度に比例する いくつかの性質を示す。そして, その比例定数は溶媒の種類によって決まっている。 度を測定する実験を行った。 〔実験 〕 次の3つの試料を準備した。 試料 1: ベンゼン 100g 試料 2: ベンゼン 100g にパラジクロロベンゼン 1.47g を溶かした溶液 試料 3: ベンゼン 100gに安息香酸 0.610gを溶かした溶液 それぞれの試料の凝固点を測定するために, 図1に示す装置を用意した。試料を図に示す ラに内側の容器に入れ、外側を冷却剤で冷やした。測定中は試料の温度が均一になるように、 →きまぜ棒で試料および冷却剤をよくかきまぜた。 試料の温度が約 10℃になったときから 〇秒ごとに試料の温度を精密温度計で読み取り,冷却曲線を作成した。 試料 精密温度計 880.0 O 度 温度計 かきまぜ棒 C D MB 冷却剤 ベンゼンの凝固点 時間 図2 図1 空気 〔結果〕 図2に試料1の冷却曲線の凝固点近傍をグラフに示す。 試料の温度は、測定開始後、徐々に 飲料の温度はほぼ一定となった。 直線 CD を延長して曲線ABと交わった点Mの温度を試料 低下し, 点Aを経由して点Bまで到達したところで急激に上昇した。 そして、 点以降では, 1の凝固点とした。 2 では 0.512 K, 試料3 では 0.154 K であった。 試料2, 試料3についても試料1と同様にして凝固点を求めたところ、凝固点降下度は試料 [考察] る。 試料の凝固点降下度と試料2の質量モル濃度からベンゼンのモル凝固点降下が求められ 試料3の凝固点降下度とベンゼンのモル凝固点降下から求められた試料3の溶質濃度は,実 際に加えた安息香酸の質量から計算される濃度よりも低くなっている。 これは、ベンゼン は安息香酸分子の大部分が水素結合により2分子会合して、 安定な二量体を形成するためで (b) ある。 安息香酸の二量体は1分子のように振る舞うため、 見かけの溶質濃度が低くなる。 問1 下線部(a)に関して,凝固点降下度の他に,溶質粒子の質量モル濃度に比例する希薄溶液 の性質を2つ記せ。 ただし,溶質は不揮発性とする。 問2 冷却曲線に関して,以下の(1)~(3)に答えよ。 (1)図2の冷却曲線上の点では,ベンゼンの状態は液体である。 点C, 点Mにおける ベンゼンの状態をそれぞれ記せ。ゅう 冷却曲線は純粋なベンゼンの冷却曲線とは異なり、 図2の直線 CDに相当する 一部分が一定温度にならないことが多い。 その理由を30字以内で記せ。 (3) 試料2の冷却曲線を模式図で記せ。図2の冷却曲線を示した図に違いがはっきりわ かるように示し、図2にならって凝固点に対応する温度を矢印で示せ。 問3 下線部(b)に関して, 以下の(1)~(3)に答えよ。 (1) 安息香酸の二量体を構造式で記せ。 ただし, 水素結合を点線で示すこと。 (2) 試料3の溶液中の安息香酸分子のうち二量体を形成している安息香酸分子の割合(会 合度)を有効数字2桁で記せ。 解答は答えだけでなく, 求め方や計算過程も記すこと。 (3) ベンゼンに溶かす安息香酸の量を増やしたとき、会合度の値はどのように変化するか を記せ。 R 26

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化学 高校生

問2について 解説の線引いてるところの意味がわかりません

で書く基本 問2. 第10講 水のモル凝固点降下は 1.85 K.kg/mol とする (K)と 水 100gに溶かし、その水溶液の一部を試験管 二ゆっくり冷却した場合の水溶液の温度と時間の Bは,純水を試験管にとり、同様の実験を行った 冷却曲線 B B 10 -4 浸透圧 次の文章を読み,下記の各問に答えよ。 ただし, 1.01 × 10°Pa=760mmHg, 水銀の密度を 13.6g/cm,水および水溶液の密度を1.0g/cm, 気体定数はR =8.3×10° Pa・L/(K・mol) とし, 水溶液の温度は27℃で一定とする。 右の図のように, 半透膜で区切られた断面積 5.0cm² のU字管のA 側に水100mLを, B側にスクロース (ショ糖) 水溶液 (溶液Sとする) 100mL を入れた。 これを放置したところ, 一方の液面は上がり,他方 の液面は下がっていき, 液面の高さの差が4.0cm になったところで変 化が止まった。 A B 1.01x 問1 下線部に関し, 液面が上がるのはAかBのどちらか。 記号で答 (え) 冷却曲線 A 問3 溶液Sのモル濃度は何mol/Lか。 有効数字2桁で求めよ。 問2 液面の移動が止まったとき,スクロース水溶液の浸透圧は何 Pa か。 有効数字2桁で求めよ。 水 半透膜 スクロース 水溶液 ~(う) 時間 る点は、 図の冷却曲線A の点(あ)〜(え)のどれか。 また, 実験に のどれか。 それぞれ一つずつ選び、記号で答えよ。 水溶液 問4 図の状態で液面が移動しないようにするためには,問1で答えた側に何 Paの圧力を加え ればよいか。 有効数字2桁で求めよ。 問<図1>にのせる“おもりは何gか?

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化学 高校生

149の問8の生じた氷の質量なんですけど、なんで解答で、分子が丸をつけた1.0になるのでしょうか。 溶質の質量なら、0.40じゃないんですか

問題 B 必は重要な必須問題。時間のないときはここから取り組む。 かき混ぜ器 149□□凝固点降下の測定 ある非電解質 0.40g を水 50gに溶かした水溶液を図1のような装置で撹拌 しながら冷却し、その温度を測定したところ、 図2のよ うな冷却曲線が得られた。なお, 曲線Ⅰは純水の冷却曲 線,曲線 II は水溶液の冷却曲線を示す。 (水のモル凝固 点降下を1.86K kg/mol とする。) 図 1 ・ベックマン 温度計 1 (1) 図中のa~ ~az 32 間の状態を何というか。 (2) 曲線Iで結晶が析出し始めるのはa ~ a2 のどの点か。 (3) 曲線I の a2~ ag間で温度が上昇する理由を述べよ。 (4)曲線I で as ~ a間で,冷却しているにも関わらず, 温度が一定になっている理由を述べよ。 (5)曲線II で,d〜e間の温度が一定にならずに, わず かずつ下がっている理由を述べよ。 (6) 水溶液の凝固点は,図2のア~エのどの点か。 (7)(6) で測定された温度を0.24℃として, 非電解質 X の分子量を有効数字2桁で求めよ。 図2. 図 温度( 0 I アイワ H 一試料溶液 ・寒剤 (氷+NaCl) a₁ las b az d C 冷却時間 (8)この水溶液を1.0℃まで冷却したとき, 生じた氷の質量は何gか。 150 □□浸透圧の測定グルコース CH12O6 LE (分子量180) 360mgを含む 1.0Lの水溶液の浸透圧を, 27℃で右図のような装置を用いて測定した。 次の問い TAM ガラス管 h に有効数字2桁で答えよ。 ただし, 水溶液の密度は 溶液 1.0g/cmとし,ガラス管は非常に細く、水溶液の濃半透膜 度変化は無視できるものとする。 (1)この水溶液の浸透圧は何 Pa か。(気体定数R=8.3×10°Pa・L/(K・mol) とする。) (2)図の溶液柱の高さんは何cmを示すか。 ただし, 1.0×10 Pa=76cmHgとし, 銀の密度は13.5g/cm3 である。 151 □□ 凝固点降下 水 100gに塩化カルシウム CF 液の凝固点は-0.98℃であった。 水のモル凝固点降下を ウムの式量を111として,この水溶液中での塩化カルシ で求め 溶かし 1 塩

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化学 高校生

下線部のところです。 総濃度⑥式における〜は分かるのですが、その後の⑤式で生じたNa+の濃度の和というところが分からないです。 なぜNa+の濃度を足すんですか?以降の⑥の式はHSO4-の電離式なので寧ろHSO4-の濃度を足すべきなのではないんですか?Na+とHSO4-の濃度... 続きを読む

0.104 K Kb = = 0.52Kkg/mol 0.200mol/kg 問4 問題文に与えられたように,希薄溶液の凝固点降下度ATは一般に, AT = Ki・m ...④ で表される。つまり, 凝固点降下度AT [K] は,質量モル濃度 m 〔mol/kg] に比例する。 ただし,溶質が電解質の場合は注意が必要である。 一般に凝固点降下度は溶質の種類 には関係なく,溶質粒子の数によって決まる。 そこで, 電離によって溶質粒子の数が 増える場合, 凝固点降下度ATは電離によって増加した溶質粒子の総物質量(総濃度) に比例する。 硫酸水素ナトリウム NaHSO4 は次の ⑤式のように完全に電離するので, ms [mol/kg〕 のNaHSO 水溶液の物質収支は次のとおりである。 点 A AT Ka m: NaHSO4 → Na+ + 電離前 ms 0 電離量 電離後 -ms 0 +ms ms HSO- 0 [mol/kg〕 +ms (mol/kg)] ms[mol/kg] 生じたms [mol/kg〕 の硫酸水素イオン HSO4は⑥式のように電離し、電離平衡に 達しており,そのときの物質収支は電離度 αを用いて表すと次のとおりである。 HSO4 H+ + SO42- •⑥ 計 電離前 ms 0 ms 電離量 -msα +msa +msa +msa 平衡時 ms (1 - a) msα msa ms (1+α) [mol/kg〕 [mol/kg〕 [mol/kg] よって,溶質粒子の総濃度は⑥式におけるHSOHSO2の濃度の合計 ms (1 + α) 〔mol/kg] と⑤式で生じた Na+の濃度ms [mol/kg〕 の和であるので,溶質 粒子の総濃度をms とαを用いて表すと、 m=ms (1+α) +ms =ms (2+α) 〔mol/kg] また, NaHSO4 水溶液の質量モル濃度 ms は 0.100mol/kg より, m=ms (2+α)=0.100 (2+α) [mol/kg] ④式に AT = 0.420 K, Ki = 1.85K kg/mol, m=0.100 (2+α) 〔mol/kg] を代入すると、 0.420 = 1.85 x 0.100 (2+α) α = 0.270...≒0.27 問5 図ウは純溶媒と不揮発性物質が溶解した希薄溶液の冷却曲線を比較したもので ある。 - 純溶媒 希薄溶液の冷却曲線の特徴は, 純溶 蝶と異なり図ウのRX間のように、 凝固が進むにつれて液温がゆっくり下 温 がっていく点で RATAT TAT Ite

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