Question

のあ

解説付きで教えて頂きたいです！

第2問 次の問い (問1 問2) に答えよ。 (配点 20 )
問1 次の図1のような装置を用いて, ガスボンベに入った気体をメスシリンダー
に水上置換で捕集する実験1,2を行った。 ただし, 実験時の温度は一定であ
り、気体の体積の測定は、 図2のように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に, メスシリンダー内の水面と水槽の水面を一致させて
行った。
メスシリンダー
ガスボンベ
メスシリンダー
大気圧
[内の圧力
水槽
図 1
図2
M
28
125
実験1: ガスボンベから窒素をw 〔g] 捕集すると体積がv 〔mL〕 になった。
実験2: ガスボンベから気体Xをw2 〔g〕 捕集すると, 体積が2〔mL〕になっ
た。
as
mol
M
F
28 mol
また、アボガドロの法則より, 同温同圧 同体積中には同じ数 (同物質量)
の気体分子が存在する。 よって, 同温・同圧下では,気体の分子量は密度に比
例する。 たとえば,分子量がMの気体はモル質量 M [g/mol] で, 0℃,
1.013 × 10°Pa (標準状態)での気体のモル体積は22.4L/mol なので,気体の
.M [g/mol]
M
〔g/L] と表され,気体の分子量は密度に比例する
22.4 L/mol 22.4
ことがわかる。
次ページの問い(ab) に答えよ。
(4) - 8
-

a 気体 X の分子量を表す式として,最も適当なものを、次の①~⑧のうち
から一つ選べ。 9
280101
28W202
280102
28W201
①
W202
W201
W201
W102
WIVI
28w202
W202
⑥
D. 0
280101
W1V2
28W201
W2V1
(8)
280102
b 実験2において、体積v2 〔mL〕 を測定しようとしたときに、誤って図3
のようにメスシリンダー内の水面が水槽の水面よりも高い状態で測定してし
まった。 このように, 水槽の水面に比べメスシリンダー内の水面が高い場合,
メスシリンダー内の気体の圧力と水槽の水面より高くなった水による圧力の
合計が, 大気圧と等しくなる。 この状態で測定した結果、 気体 X の質量は
w2 〔g〕 であったが、体積がv 〔mL] であった。 この測定結果をもとに気体
Xの分子量を求めてしまった場合、 正しい値と比べてどのように値が変わ
るか。最も適当なものを、下の①~④のうちから一つ選べ。 10
-V3 (mL)
Jn
図 3
メスシリンダー内の圧力が大気圧よりも小さくなるので, 気体X の分子
量は大きく見積もられる。
メスシリンダー内の圧力が大気圧よりも小さくなるので,気体 X の分子
量は小さく見積もられる。
メスシリンダー内の圧力が大気圧よりも大きくなるので,気体 X の分子
量は大きく見積もられる。
④ メスシリンダー内の圧力が大気圧よりも大きくなるので,気体 X の分子
量は小さく見積もられる。
9-
V
と
して
る。

問2 モル濃度 0.10mol/L~0.80mol/Lの範囲であることがわかっている酢酸
水溶液がある。この水溶液の正確なモル濃度を求めるために2種類のモル濃
度の水酸化ナトリウム水溶液による滴定を行った。 これについて,次の問い
(a~c) に答えよ。
a 酢酸水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えていったときの, pH の変化
の様子を表すグラフとして最も適当なものを,次の①~⑤のうちから一つ
選べ。 ただし, a 〔mL〕 は中和点までの滴下量を表す。 11
① 14
pH 7
0
③
10
14
pH 7
14
pH 7
0
a
a
14
pH 7
[mL)
14
0
〔ml〕
pH 7
0
a
(mL)
a
a
(mL)
[mL〕