Question

⛄️

この問題の解説がなくて求め方がわからないです！2番と3番を解説して頂きたいです🥺

化学問題 Ⅰ
次の文章を読んで、 問1~問3に答えよ。 必要であれば, 原子量として
H=1.0.C=12.0を、 気体定数として 8.31 × 103Pa･L/ (mol･K) を用いよ。 解答
の数値は有効数字2桁で示せ。 気体はすべて理想気体とする。
湖沼や湿原などの湿地では硫化水素やメタンなどのガスが発生することがある。 メ
(a)
(b)
タンは二酸化炭素についで地球温暖化に影響を与えていると考えられており, 湿地に
おけるメタン発生に関する研究は世界各地で行われている。 湿地の水 (湿地水)に溶け
ているメタンの物質量を求める実験の内容を, 手順1~3と図1に記す。 なお, 実験
は27℃で行った。 メタンの湿地水への溶解度はヘンリーの法則に従い,
1.00 ×
10 Pa, 27℃において, 湿地水1.00Lに対して1.40×10mol溶けるものとす
る。 また. 水の蒸気圧. 気体の水への溶解にともなう水の体積変化は無視できるもの
とする。
手順1 ゴム栓で密封したガラス瓶の中に, 体積 50.0mLの湿地水をすき間なく満
たした。
手順2 ガラス瓶内から湿地水を注射器で吸い出し、 それと同じ体積の窒素ガスを別
の注射器で瓶内に送り込んだ。 このとき、瓶内の窒素ガスの分圧は
1.00 × 105Pa であった。
ゴム栓
化
湿地水
窒素ガスコ
ガラス瓶
手順 1
一湿地水
手順2
図1 実験の模式図
手順3

手順3
しばらくすると湿地水に溶けていたメタンの一部が, 湿地水中から窒素ガス
中へ移動して平衡状態に達し, ガラス瓶内の湿地水上の気体が窒素とメタン
の混合気体となった。 このとき, 混合気体中のメタンの質量を測定すると
3.20 × 10-gであった。 また, ガラス瓶内に残っている湿地水は40.0mLで
あった。

問3 手順1~3による湿地水中のメタンの物質量の測定について, 以下のi)〜i)
に答えよ｡
i) 手順3の状態における混合気体中のメタンの分圧 [Pa] を求めよ。 導出過程
も記せ。
50x10
ii) 手順3の状態におけるガラス瓶内の湿地水に含まれるメタンの物質量 [mol]
を求めよ。 導出過程も記せ。
2.8×10-8
) 手順1の状態の湿地水 1.00Lあたりに溶けていたメタンの物質量 〔mol)を
求めよ。 導出過程も記せ。
5.7×10-6