Question

あ

(2)が分かりません。教えてください！

以上の実験甲と乙の結果について, 仮説Ⅰと仮説Ⅱをもとにして,上記の 「目的」に沿って考察
したい。 次の問 (1)~(5) に答えよ。
(1) 実験甲に関する以下の文章中の①から⑩ に入る適切な語句を答えよ。 ただし, ① ~⑨について
は語句群 a から, ⑩~1については語句群bから選び, 記号 (ア)~(ト)で答えよ。 同じ語句は複数回
選んでもよい。 ただし, 語句群b中にあるnは正の整数とする。
仮説ⅡIに基づけば、同温, 同圧で, ある体積Vには N個の“最小粒子” があるとすることが
できる。AからDの体積Vの重さxは,x = ( ① )の重さ×Nとなり,同体積の水素ガスの重さ
yy=(②)の重さ×Nとなる。 AからDについて, xをyで割ることで求められるかは,
(③)の重さを1としたときのAからDの ( 4 )の相対的な重さとなる。
gは,AからDの(⑤)に含まれる(⑥)の重さの割合 (0≦g ≦1)であることからとgの
積は,(⑦)の重さを1としたときの, AからDの(⑧)に含まれる(⑨)の相対的な重さ
を示す。ただし,このことから,(⑧ )に含まれる(⑨)の“基本粒子” の数がただちに
分かるわけではない。
そこで,AからDについて ♪とqの積の値に注目すると, 0.50 が最小値であり,また,それ
ぞれの値の関係は不連続であり,その差の特徴は,最小値の倍数である。 これらのことと,“基本
粒子”が分割不可能であることから, 0.50 を(⑨ )の“基本粒子” ( ⑩ ) 個の相対的な重さ
と考えることができる。 従って, A, B, C, D の ( ⑧ )に含まれる( ⑨)の“基本粒子” の
数は,Aでは ① )個, B では ( 12 ) 個, Cでは(13)個, D では ( 14 ) 個となる。
[語句群 a]
(ア) 塩素,
(イ) 酸素,
(ウ) 水素,
(エ) 窒素,
(オ) 水素ガスの“最小粒子”一個, (カ) 水素の“基本粒子” 一個,
(キ) 酸素ガスの “最小粒子”一個,
(ｸ) 酸素の“基本粒子”一個,
(ケ)物質の“最小粒子”一個, (コ) 物質を構成する “基本粒子”一個
[語句群 b]
(#) n,
(V) 1.5n, (7) 2n, (t) 2.5n, () 3n, (7) 1,
(f) 1.5, () 2, (7) 2.5, (h) 3
(2)(1)で記した実験甲に対する考察の結果, 仮説 Iについて矛盾が生じ, 若干の修正がなされ
る。その矛盾について, その矛盾が生じるのは仮説Ⅰの(i)から(vi) のどの項目か。 またその
矛盾の内容について 150文字以内で記せ。
(3)水素と他の元素から成る,ある物質Xについて, 実験甲と同様の実験を行ったとする。仮に
その結果が,pxg=0.25であったとしたとき,表1のA~Dに対する結果を併せるとAの
“最小粒子”一個に含まれる水素の “基本粒子” の数はどのようなものになると考えられるか。
(4) 実験乙におけるrは何の量を表すか。 30文字以内で書け。
(5)実験の結果からC, E,F の “最小粒子” 一個に含まれる酸素の “基本粒子” の数はどの
ようなものになるか。
(お茶の水女子大学)

次の文章を読み, 以下の問 (1)~(5) に答えよ。
19世紀は,物質を構成する “基本粒子” (今日の原子に相当するもの)や,その物質としての性質
を示す“最小粒子”(今日の分子に相当するもの)の存在が、 多くの科学者に受け入れられつつある
時代であった。この過程で様々な実験が行われ, その結果から以下に示すような法則 I と法則 Ⅱ
が見出され,それらをもとに仮説 I がたてられた。 その後, 法則Ⅲが見出され, それをもとに
仮説Ⅱがたてられた。 さらに, 実験を通じて仮説Ⅰに若干の修正が加えられた。
このような歴史の中で、 現在の 「原子量」 や 「化学式」 へと続く議論が展開された。
法則 I:化学反応の前後において物質の総質量は変化しない(質量保存の法則)。
法則ⅡI:ある化合物中の成分元素の質量比は常に一定である(定比例の法則)。
法則Ⅲ:同溫,同圧で,反応物と生成物の気体の体積は簡単な整数比となる(気体反応の法則)。
仮説 Ⅰ
(i) 物質は分割不可能な “基本粒子” から成る。
(ii) ある元素はただ一種類の“基本粒子” に対応している。
() 単一の元素からなる気体の“最小粒子”は一つの “基本粒子” から成る。
(iv) “基本粒子”は生成も消滅もしない。
(v) 化学反応は “基本粒子” の組み合わせの変化である。
(vi) 化合物の “最小粒子” は特定の種類の“基本粒子” が特定の数の割合で結合したもので
ある。
仮説Ⅱ
すべての気体は,同温,同圧で,同体積中に同数の “最小粒子” が含まれている。
“基本粒子”の相対的な重さ,および水素や酸素を成分とする純物質の “最小粒子”に含まれる
“基本粒子”の数を調べる 「目的」 のために, 気体の純物質 A~G について実験甲と乙が 19世紀
に行われた。
[実験甲]
表1 (実験甲)
同温,同で, 水素を含む A, B, C, D につい
(体積Vの各物質の重さを体積Vの水素ガ
スの重さで割ったもの)を求め,次に, 各物質を構
成成分に分け, g (体積Vの各物質に含まれる水素
の重さを、体積Vの各物質の重さで割ったもの)を
求めた。それらの結果が表1に示されている。
純物質 P
成分
5
pxq
A
1.00
水素
1.0000
1.00
B
18.05
水素と塩素
0.0277
0.50
C
8.92
D
8.43
水素と酸素
水素と窒素
0.1121 1.00
0.1779 1.50
[実験乙]
同温,同圧で, 酸素を含む C, E, F, G について,
実験甲と同様に, pを求め,次に,各物質を構成成
分に分け,(体積Vの各物質に含まれる酸素の重
さを、体積Vの各物質の重さで割ったもの)を求め
た。それらの結果が表2に示されている。
7
表2 (実験乙)
純物質 か
成分
Y
pxr
C
8.92
酸素と水素
0.8879
7.92
EF
15.84
酸素
1.0000 15.84
23.76
酸素
1.0000
23.76
G
21.79
酸素と炭素
0.7269
15.84