Question

わ

全く分かりません
余分に引いて求めちゃっている が特に分かりません😭

II
常温で液体の物質A (沸点 69℃) の分子量を求めるために、大気圧 100 × 10 Pa にお
いて次の操作1~4を行った。 後の各問いに答えよ。
操作 容積 0.40Lの丸底フラスコの口に、小さい穴を開けたアルミニウム箔を取り付
輪ゴムで固定した。 このフラスコを電子てんびんに乗せて質量をはかると, 室
温25℃において 150.0gであった。
操作2 アルミニウム箔と輪ゴムを外し、 物質Aの液体約3mLをフラスコの中に入れ
た後、外したアルミニウム箔と輪コムを再び取り付けた。
操作3 このフラスコを図2のように水の入ったヒーカーに浸して,ピーカーを穏やかに
加熱したところ、フラスコ内の物質Aはすべて蒸発した。 加熱をやめ、 ピーカー
の水温を測定すると、 77℃であった。
問5 操作3のフラスコ内は、物質Aの気体のみで満たされているとする。このとき
AのW(g), フラスコの容積をV(L) 圧力をP (Pa). 温度をT(K)。
気体定数を R(Pa・L/(K・mol)) とすると,物質Aの分子量はどのように表されるか。
W.V.P. T. Rを用いて表せ。
問6 操作3のフラスコ内は物質Aの気体のみで満たされており。操作4のフラスコ内
の気体は空気のみとする。 問5のV=0.40L. P100 × 10 Pa. T=350K である
Aの分子量Mはいくらか。 有効数字2桁で答えよ。ただし、操作に
いて、液体の物質Aの体積は無視できるものとする。
操作4のフラスコ内には、実際には空気とともに物質Aの気体が存在する。 操作
4のフラスコ内に空気と物質Aの気体が存在することを考慮して求められる物質
Aの真の分子量の値" と、 問6で求めた分子量の値Mの大小関係はどうなるか、
最も適当なものを、 次の1~3のうちから一つ選び、番号で答えよ。 ただし、操作4
において、液体の物質Aの体積は無視できるものとする。
?
アルミニウム箔
00
物質 A
温度計
水
沸石
図 2
操作4 フラスコをヒーカーから取り出し、 外側についている水をよくふき取った後。 こ
のフラスコを室温と同じ 25℃になるまで十分に冷やしたところ, フラスコ内では
物質A が凝縮していた。このフラスコを電子てんびんにのせて,質量をはかると,
151.1gであった。
-18->
1 M<M
2 M = M'
3 M>M
<-19->

よって、 分子量は80
問7 問6では、 操作4のフラスコ内の気体はすべて空気であると仮定して物質 A
の質量を求めた。
操作 4
操作
×
106
151.1g
操作4の
物質Aの液体
150.0g
1.1g
図ウ
しかし、実際には操作4のフラスコ内の物質Aはすべて液体ではなく, 一部 (蒸気
圧に相当する分) が気体として残っており、 操作4のフラスコ内の空気は操作1より
少ない。
x30
空気
操作4
操作
物質 A の蒸気圧に
相当する分の空気
〆物質A
(気体)
151.1g
150.0g
1.1g
この1.1gは物質 A の蒸気圧と
同じ圧力の空気を余分に引いて
求めてしまっている。
図工
そこで, 151.1 - 150.0 1.1gに, 引きすぎた空気の質量分 (α 〔g〕,図では1粒
分)を加えた値が正しい物質Aの質量 W〔g〕] となる。 すなわち,
W= (1.1+α) [g] (α > 0)
となるので,その値を使って求めた分子量の値 M' は, 問6で求めた値Mより大きく
なる。
よって, 正解は1である。
-161-

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

シノ

ようは、問6ではAが全て液体になったと仮定して計算してたんです。

でも実際には蒸発するので気体のAもあるはずです。

よって「やべ、気体の分の質量足してなかったわ」って発想になります。

問5でつくった式を見ると、質量Mの値を増やしたら全体の値は増えますよね。ですから答えは1になります。

分からない点があれば教えてほしいです。補足しますので、

わ

問６は物質Aの気体のみで考えてやっているが、実際は凝縮してるため液体のAもあるです！

シノ

えっと、ごめんなさい。
文章から上手く読み取れないんですけど、まだ解決してないですか？

問6では操作3と操作4が関係していて、確かに操作3ではAの気体が満たしています。そこから操作4を行うと、気体だったAは全て凝縮したものと仮定しました。

しかし実際には全て凝縮しておらず、一部が気体として残っています。