化学
高校生
解決済み

体積はどこから求めているんですか??

化学 問2 図2は過酸化水素の分解反応を示したものである。 過酸化水素は,水溶液中で は分解速度が極めて小さいが、触媒が共存すると常温でも速やかに分解する 2H2O2 O2 +2H2O ふたまた試験管の一方に0.20molのH2O2 を含む過酸化水素水10mL, もう片 方に触媒として酸化マンガン(IV) を入れて反応させた。分解反応により発生し た酸素を水上置換によって捕集した。 10秒ごとの捕集した気体の体積を調べた で一定であり, 27℃での水蒸気圧は3.57 × 103 Pa, 大気圧を1.01 × 10 Paとす 結果が表である。 後の問い (ab) に答えよ。 ただし, 実験時の温度は27℃ る。また,気体定数はR = 8.31 × 10°Pa・L/(K・mol) であり、酸素の水への溶解、 過酸化水素水の体積変化は無視できるものとする。 過酸化水素水 酸化マンガン(IV)- 気体誘導管 メスシリンダー 水 図2 過酸化水素の分解反応 表1 時間ごとの酸素の発生量 時間 (s) 20 10 20 30 40 50 60 捕集した気体の体積(mL) 0 20 35 45 53 57 60
問2a 10秒後から60秒後までの各段階で発生 た酸素の物質量を求めると,次の通りになる。 10秒後の発生した酸素の物質量: (酸素の分圧)=(大気の圧力) (水蒸気圧) なので, P=101000-3570 =97430 Pa V = 20×10-3L T = 300K より 物質量 110 は, 10101 -3 97430 x 20 x 10-3 n10 == ≒ 7.8×10 -4 mol 8.31 x 103 ×300 20秒後の発生した酸素の物質量: P=101000-357097430 Pa V = 35×10-3L OLX TE T=300Kより,物質量 n20 は, n20 = 97430×35×10 -3 8.31 x 103 x 300 = 1.367 x 10T ≒1.4 × 103mol 30秒後の発生した酸素の物質量: P=101000-357097430 Pa V = 45 x 10-3L T = 300Kより,物質量 130 は, 03 97430×45×10-3 N30 == ≒1.8×10-3mol 8.31 x 10 x 300 40秒後の発生した酸素の物質量: P=101000-357097430 Pa V = 53×10-3

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