Question

船長

52のかっこ1と2で
かっこ1はなんで引いたらXの質量になるのか
かっこ2はなんで原子量で％を割っているのか教えて欲しいです！
写真の⭕️は無視してください!

窒素
酸素
(4
(6)
1.2×10 Pa
10
混合気体の平均分量
: 12
二酸化炭素 3
[16 愛知工大 改]
52. 〈液体の分子量の測定〉
C, H, Oからなる沸点 56℃の化合物 X について,次の実験 ①~⑦を行った。 下の問
いに答えよ。 H=1.0,C=12,=16, R = 8.31×10°Pa・L/(mol・K)
① アルミ箔, 輪ゴム, フラスコの質量を測ると258.30gであった。
② フラスコに5mLの化合物X を入れた。
+
= b = ±d b
-5(6+1)

28
4 物質の三態気体の法則
③ 図のように, フラスコの口にアルミ箔と輪ゴムを用い
てふたをし、釘で小さな穴を開けて, 沸騰水中にできる
だけ深く浸した。
アルミ箔
輪ゴム
④ 化合物Xが全部気化したことを確かめた後, しばらくフラスコ
して温度を読むと100℃であった。
⑤ フラスコを取り出して放冷した後,外側の水をふき取
沸騰水
温度計
り,ふたをつけたまま質量を測ると260.40g であった。
⑥ フラスコの内容積は1.11Lであり,その日の気圧は1.01 ×10 Paであった。
⑦ 元素分析を行ったところ,化合物Xに占める炭素と水素の質量百分率はC62.1%,
H10.3%であった。
思(1) 理想気体の状態方程式を用いた計算式を示し,化合物 X の分子量を有効数字3桁
で求めよ。
(2) 実験 ⑦の結果から,化合物X の組成式を求めよ。
[14 近畿大 〕
53. 〈混合気体の水上置換〉験
27℃, 大気圧 103.60kPa で次の実験を行った。
混合気体の入ったガスボンベの質量は
メスシリンダー
-水
198.18gであった。 右図のように装置を組み立
てて, ガスボンベから気体の一部を放出した。
メスシリンダーの水面と水槽の水面を一致させ
気体の体積を測定すると450mLであった。 気
体放出後のガスボンベの質量は197.18gであった。
下の問いに答えよ。 ただし, 気体は理相互生)、
ガスボンベ
ゴム管

*14
1.01×10×1.11=260.40-258.30
M
- x 8.31 × 103×(100+273)
M≒58.1
100℃では化合物Xがすべて気体なので,ここで気体の状態方程式
を適用すればXの分子量(M とする) がわかる。 しかし, ④の実験
中に秤量(重さをはかること)はできない。 できたとしても,その重
さは浮力(おしのけられた空気の重さ)の分軽くなっていて扱いに
くい。 この実験では⑤と①の質量の差から, ④の気体のXの質量を
求めているのがポイントである。
2) 化合物Xの組成式を CxHyOz とすると,
62.1.10.3.100-(62.1+10.3)
xy: z=
16
:
12 1.0
:
=5.175:10.3: 1.725≒3:6:1
①
実験 ④
圧力)がつ
たに穴は
〇とX
定してい
②
C3H6O
②
組成式は CHO
53 (1)55.4
③
(2) メスシリンダー内の気体の圧力を大気圧に等しくするため。
(3) 0.81
説 ガスボンベ中の混合気体を気体Aとみなして考える。
(2)マワシニング の中のAL
ら化
C3H6O
③
気体を
通りに

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

こーき

(1)はフラスコ内に含まれる物質の重量が知りたいので、
フラスコとアルミ箔と輪ゴムと物質(260.40 g)からフラスコとアルミ箔と輪ゴム(258.30 g)を引けば物質の重量になるかと思います。

船長

気化したら穴から出ていかないんですか？

こーき

アルミ箔の穴からということですかね？
アルミ箔に輪ゴムを巻いて出ていかないように実験しているのではないかと思います。

船長

小さな穴を開けたとこからです！

こーき

ごめんなさい、ちゃんと問題読んでませんでした！
気化したら穴から出ていくので合っています。気化させてフラスコ内を化合物の蒸気で満たすことで、化合物は外気圧と同じ圧力になり、状態方程式から分子量を予想できる仕組みですね。申し訳ないです。

船長

1も2もよく分かりました！ご丁寧にありがとうございました🙏

Answer 2

こーき

(2)は組成が%で与えられたときにの問題でよくやる方法ですが、普通の元素分析ならC,H,Oの重量を求めてから原子量で割るところを化合物が100 gあったことにしちゃえば62.1%は62.1 gになるので%を原子量で割ればそのままmol比が計算できる仕組みです。