Question

あ

(5)で、なぜ水は気液平衡の状態を考えてるのに、(気体の水もあるのに)全て液体として解いた(4)と同様に液体状態10.0Lとして解くのか疑問です。問題の不備ですか？それとも、慣例か何かですか？スッキリしません…

(カ
1.01 x 10 Paのもとでの水1.00 L に対する気体の溶解量 (mol))
40 °C
60°C
窒素
5.18x10-4 4.55×10-4
酸素
21.8×10-13.8×10-4 10.3×10-4 8.71 × 10-4
二酸化炭素 7.67 × 10-2 3.90 × 10-2 2.36 × 10-2 1.64 × 10-2
x
0°C
10.3 x 10-4
20 °C
6.79 x 10-4
他の気体の存在
(2)(A)~(D)の
(1) アーカに適切な語句または数値を入れよ。
内の適切な語句を選べ。
(③3) 二酸化炭素の水への溶解度は窒素や酸素に比べてかなり大きい。この理由を35字以
内で記せ。
]
(4) 13.33Lの密閉容器に、 0℃の水100L(全て液体として存在)と酸素とが接して入っ
ている。 0℃ で容器内は平衡状態にあり、酸素の圧力は1.01 × 105 Paとなっている。
このとき、以下の設問 (i) と (i) に答えよ。なお, 水の蒸気圧は0℃では無視できるも
のとする。 ただし, 0 = 16.0 とする。

(4) の容器を密閉したままで加熱し, 60℃に保ったところ, 容器内が再び平衡状態に
なった。このとき、以下の設問 (i) と (ii) に答えよ。 なお, 温度変化による溶液の体積変
化や容器の容積変化, 気体の溶解による水の体積変化は無視できるものとし, 60℃に
|おける水の蒸気圧は0.199×105Pa R=8.31× 103Pa・L/(K・mol) とする。
(i) 容器内の全圧力をP (Pa), 水に溶けている酸素の物質量をx(mol), 気体状態の酸
素の物質量をy(mol) としたとき,Pとx, Pとの間には,以下のような独立した
関係式 ①, ② がそれぞれ成り立つ。
P=2
(法)
1xx+b
P=
a
ch
1 xy + b[
c に適切な数値を入れよ。
.....
......
①
2
気体状態の酸素の物

4+1
(4) (i) 水 10.0Lに溶けている酸素の物質量は, 表より,
21.8×10×10.0=2.18×10-²
(mol) 000円
32.0×2.18×10-2≒ 0.698 (g)
質量は,
(ii) 気体の酸素は0℃, 1.01×105Pa (標準状態) で, 13.33-10.0=3.33 (L) であるか
SET ALFA CO
3.33
22.4
ら,物質量は,
≒0.1487 (mol)
**
よって,酸素の全量は,2.18×10-2+0.1487=0.1705≒0.171 (mol)
5) (i) 水 10.0Lに溶ける酸素の物質量は,1.01×105 Pa で
P1
P₁ =
8.71 x 10 -4 ×10.0=8.71 × 10-3 (mol)
酸素の溶解量は圧力に比例するから, x[mol] 溶けたときの圧力を P
ると,
P1
1.01 x 105
8.71 x 10 -3 x-
1.01 x 105
8.71x10- -3
x$1.2=818.0
=x.
-x=1.160 × 107x [Pa]
a
全圧力=P1+水蒸気圧=P1+0.199 × 105
b
b
.243000
P₂x 3.33=yx 8.31 × 10³ ×(273+60)
P2=8.31x105y [Pa]
G
(mOXHA &
(Pa] とす
XA.8TS T
:(0) AB=ETS-48TS
気体状態の酸素の圧力を P2 〔Pa] とすると,体積は 3.33Lであるから,気体の状
態方程式 PV=nRT より,

気液平衡 理論化学