Question

酢豚

黄色線のところがわかんないです😖
私は0.6/0.5だと思いました…
2025共テの問題です🙇

b 海水から淡水を得るには逆浸透を用いる方法がある。 図3に示すように,
はさ
長い筒の中に水のみを通す半透膜が固定されている。 長い筒の両側にはピス
トンが付いており,半透膜とピストンで挟まれた空間の一方は 0.50 mol/L
のNaCl水溶液10L, もう一方は水で満たされている。 水側のピストンに
かかる圧力を1.0 × 105 Pa に保ったまま, NaCl水溶液側のピストンを
3.1 × 10°Pa で押し続ける。 このとき, 平衡状態に達するまで, NaCl水
溶液の溶媒である水が半透膜を通って水側に移動する。 このNaCl水溶
液にファントホッフの法則が適用できるものとして, NaCl水溶液から水
側に移動する水の体積は何Lか。 最も適当な数値を,後の①~⑤のうち
から一つ選べ。 ただし, 温度は27℃で一定であり、 気体定数は
R = 8.3 × 10°Pa・L/ (mol・K) とする。 6 L
ピストン
半透膜
ピストン
0.50mol/L
3.1 x 106 Pa
NaCl水溶液
10L
水
図3 NaCl水溶液から水を得る装置の模式図
1.0 × 105 Pa
① 1.7
② 4.2
③ 5.8
④ 7.9
⑤ 8.3

大気圧下で濃度の異なる溶液を半透膜で仕切っ
ておくと、濃度の薄いほうから濃いほうに水だ
けが移動して、 濃度の高い溶液の液面を押し上
げる。これが浸透圧で、これとは逆に、 浸透圧
に逆らって濃度の濃いほうから薄いほうに水を
移動させる方法が逆浸透法である。 逆浸透法で
は、平衡状態に達したとき、
ピストンを左から押す力=浸透圧+ピストンを
右から押す力
が成り立つ。 したがって、
浸透圧 (r) = 3.1×10^6 -3.0×10^5 = 3.0×10^6
Pa
である。
ファントホッフの式 TV =nRTより、
(n/V) = / (RT) となって、 、 R、Tを代入する
と、
(n/V) = (3.0×10^6) / (8.3×10^3 × 300) = 1.20
(mol/L)
この値が平衡時の溶質の濃度になる。 ただし、
NaCIは水溶液中で完全に電離しているので、
NaCIとしての濃度は、その半分の 0.60mol/L
である。
もとのNaCl水溶液は0.50 mol/L、 10L なので、
この水溶液を0.60 mol/Lに濃縮するために減ら
す水の体積は、
10 (L) (0.5/0.6)×10 (L) = 1.666...
よって、 1.7L
答:1

Answer 1

✨ Jawaban Terbaik ✨

🍇こつぶ🐡

私は0.6/0.5だと思いました…
＞上は間違ってますが、仮に、正しいとしたら、
10L-(0.6/0.5)❌10＜0となり、10Lしかないのに10L以上引くことになり、体積がマイナスになるからおかしい、無理。

移動する体積は10L より小さい必要がある。
食塩水は0.5→0.6mol/Lと濃度が高くなるから、
水が食塩水から減らないといけないから🙇

酢豚

水が減らないといけないのはわかるんですけど、0.5/0.6×10は何を求めてるんでしょうか…
0.6mol/Lのときの体積ですか？？
追加質問すみません😖

🍇こつぶ🐡

yes🙇

酢豚

あ！わかりました！！
ありがとうございます🥹🥹