化学
高校生
解決済み
問1で水蒸気圧を考慮していないのは何故ですか...？教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。
3 次の実験操作(1)~(5)を行った。
(1) 27.0℃、1.01×10 Pa の空気中で、コックつきの500mL
mL容器の中に27.0
の中に27.0℃の水
(2) 操作(1)の後、 コックを開いたまま500mL容器を加熱して、 容器中の水と気体の
100mL を入れた。このとき、容器中の気体を気体Aとする。
温度を77.0℃にした。このとき、容器中の気体を気体Bとする。
(3)操作(2)の後、コックを閉め、 容器中の水と気体の温度を20℃にした。
き、容器中の気体を気体Cとする。
このと
(4) 操作(2)の後、 容器中の水と気体の温度を77.0℃に保ったまま、容器中の圧力を
4.16×10 Pa にまで減圧し、 コックを閉めた。 このとき、 容器中の気体を気体Dと
する。
(5) 操作(4)の後、 容器中の水と気体の温度を27.0℃にした。 このとき、 容器中の気
体を気体Eとする。
(1)
(2)
(3)
大気圧: 1.01 × 10 Pa
大気圧:1.01 × 10 Pa
コック開
コック開
500mL容器
加熱
冷却
気体B
気体 C
77.0 °C
27.0 °C
水
水
気体 A
27.0°C
¥400
100mL の水
←
コック閉
必要であれば、 表の水蒸気圧と温度の関係を用いよ。 なお、 気体A~Eは、窒素
と酸素と水蒸気のみからなり、 理想気体とみなせるものとする。 また、窒素と酸素
るものとする。
は水に溶解しないもの
しないものとし、 すべての操作において水(液体) は容器中に存在してい
17.0
27.0
温度 (℃
37.0
水蒸気圧 〔×10¾Pa]
1.9
47.0
3.5
6.2
57.0
10.5
17.2
67.0
温度 [℃]
77.0
87.0
水蒸気圧 〔×10°Pa]
97.0
27.2
41.6
107.0
62.1
90.5
128.7
問1
気体Aに含まれる分子の物質量の合計を有効数字2桁で求めよ。
問2 気体Bに含まれる窒素の分圧および酸素の分圧はそれぞれ何 Paか。 有効数字
平衡状態にあるとする。
2桁で求めよ。 なお、 窒素と酸素の物質量比は4:1であるとし、気体Bは水と
問3 気体Cに含まれる水蒸気の分圧と気体Cの全圧はそれぞれ何 Paか。 有効数字
2桁で求めよ。 なお、 操作(3)において、 水(液体) の体積変化は無視してよい。
問4 気体Dに含まれる水蒸気の分圧は何Pa か。 有効数字2桁で求めよ。
問5 気体Eに含まれる水蒸気の分圧と気体Eの全圧はそれぞれ何 Pa か。 有効数字
6
2桁で求めよ。
500mL容器のかわりに250mL容器を用いて、 操作 (1) および(2)を行った。 気体
Aに含まれる分子の物質量、 気体Bに含まれる窒素の分圧および酸素の分圧は
減圧
500mL容器を用いた場合に比べてそれぞれ何倍になるか。 有効数字2桁で求
(4)
(5)
よ。
圧力: 4.16 × 10'Pa
コック閉
コック閉
次の図は、カルシウムとその化合物の相互関係を示したものである。
cacl
Paso
冷却
H2SO4
気体D
気体E
B
C
77.0°C
←
CaS
27.0°C
HCI
HCI
Calothi
H2O
CO2
Do
図 実験操作の概略
Ca
A
Caca
CO2, H2O.
加熱
H2O
加熱」
COOF
③ 【解答】 問1
0.016 mol
問3 水蒸気の分圧
問2
3.5×10 Pa
4.2×104 Pa
問5
問4
全圧 5.4×10 Pa
問6
Aの物質量
0.38倍
【解説】 問1
Bの窒素の分圧 1.0倍 Bの酸素の分圧 1.0倍
気体Aに含まれる分子の物質量の合計をn[mol] とすると、
1.01 × 105 ×
400
=
= nx8.3×10 x 300
D
1000
n= =0.0162[mol]
2に含まれる水
水蒸気の分圧 3.5×10 Pa 全圧 3.5×10 Pa
窒素の分圧 4.8×10 Pa 酸素の分圧 1.2×10 Pa
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