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化学 高校生

気体の溶解度です 線を引いたところがよく分かりません 反応後のCO2は0.1molなのにどうして水5.0Lに解けているCO2は0.1molじゃないのですか?

必修 基礎問 23 気体の溶解度 化学 水素は将来のクリーンなエネルギー源として期待されている。メタノール と水蒸気との反応(1)により、1molのメタノールから3molのHをとり出 すことができる。 - CH3OH (気) + H2O (気) → CO2(気) + 3H2(気) ...(1) 反応で得られた混合気体中のH2の物質量で表した純度は75% であるが, この混合気体を冷水で洗浄することによって純度を上げることが考えられる。 これを確かめるため,反応(1)によりメタノール 0.1molから生成したCO2と H2 の混合気体を体積可変の容器に水 5.0L とともに入れて密封し, 0℃, 1.0×105 Pa下で十分長い時間放置した。 次の問いに答えよ。 問 このとき、容器中のH2 の分圧 PH2 〔Pa] と混合気体の体積V[L]はどの ような関係式で表されるか。 また, CO2 の分圧 Pcoz 〔Pa〕 と混合気体の体 積 V[L] との関係式も示せ。温度をT [K], 気体定数を R [Pa・L/(mol・K)] とする。 CO2 は0℃, 1.0×10 Pa下で水 1.0Lに 0.08mol溶け、ヘンリ ーの法則にしたがうものとする。 ただし, 水の蒸気圧とH2 の水への溶け (東京大) こみは無視できるものとする。 第1章 理論化学

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化学 高校生

(2)について、(1)で求めた4.9×10^-3 molに22.4を掛けて単位をLにしてからmlに直す というやり方のどこが間違えているのか分かりません🙇🏻‍♀️

基本例題8 気体の溶解度 →問題 51.52 水素は, 0℃, 1.0×10 Pa で, 1Lの水に22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 (1) 0℃, 5.0×105 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何molか。 (20℃, 5.0×105 Paで, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何mLか。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0 × 106 Pa に保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。 ■解答 2.2×10-2L 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 0℃1.0×105 Paで溶ける水素の物質量は, (1) 0℃, 1.0×105 Pa におけ る溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 =9.82×10-4mol 9.82×10-4molx 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは, 15.0×105 1.0×105 22.4L/mol (2) 気体の状態方程式を用い PV=WRT る。 |別解 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では, 圧力が変わっても一定である。 (3) 混合気体の場合,気体の 溶解度は各気体の分圧に比例 する。 -=4.91×10-3mol=4.9×10-mol (2) 気体の状態方程式 PV =nRT から Vを求める。 4.91×10-3 mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×273K 5.0 × 105 Pa =2.2×10 L=22mL 別解 圧力が5倍になると, 溶ける気体の物質量も5 倍になる。 しかし,この圧力下で溶ける気体の体積は,ボイ ルの法則から1/5になるので,結局, 同じ体積22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10 Pa×1/4 = 2.5×10 Paなので, 溶ける水素の物質量は, 9.82×10 -4 molx (2.5×105 /1.0×105) = 2.5×10-mol

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化学 高校生

この問題の解説がなくて求め方がわからないです!2番と3番を解説して頂きたいです🥺

化学問題 Ⅰ 次の文章を読んで、 問1~問3に答えよ。 必要であれば, 原子量として H=1.0.C=12.0を、 気体定数として 8.31 × 103Pa・L/ (mol・K) を用いよ。 解答 の数値は有効数字2桁で示せ。 気体はすべて理想気体とする。 湖沼や湿原などの湿地では硫化水素やメタンなどのガスが発生することがある。 メ (a) (b) タンは二酸化炭素についで地球温暖化に影響を与えていると考えられており, 湿地に おけるメタン発生に関する研究は世界各地で行われている。 湿地の水 (湿地水)に溶け ているメタンの物質量を求める実験の内容を, 手順1~3と図1に記す。 なお, 実験 は27℃で行った。 メタンの湿地水への溶解度はヘンリーの法則に従い, 1.00 × 10 Pa, 27℃において, 湿地水1.00Lに対して1.40×10mol溶けるものとす る。 また. 水の蒸気圧. 気体の水への溶解にともなう水の体積変化は無視できるもの とする。 手順1 ゴム栓で密封したガラス瓶の中に, 体積 50.0mLの湿地水をすき間なく満 たした。 手順2 ガラス瓶内から湿地水を注射器で吸い出し、 それと同じ体積の窒素ガスを別 の注射器で瓶内に送り込んだ。 このとき、瓶内の窒素ガスの分圧は 1.00 × 105Pa であった。 ゴム栓 化 湿地水 窒素ガスコ ガラス瓶 手順 1 一湿地水 手順2 図1 実験の模式図 手順3

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化学 高校生

(3)のこの後の解き方を教えてください🙇🏻‍♀️

基本例題24 気体の溶解度 →問題 238・239 水素は, 0℃, 1.0×10Pa で, 1Lの水に 22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 (1) 0℃, 5.0×10Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何mol か。 (20℃, 5.0×105Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は、その圧力下で何mLか。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0×10Pa に保ったとき, 水素は何mol溶けるか。 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 0℃, 1.0 × 105Paにおけ る溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を用い る。 別解 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では, 圧力が変わっても一定である。 (3) 混合気体の場合,気体の 溶解度は各気体の分圧に比例 する。 解答 (1) 0℃, 1.0×10Pa で溶ける水素の物質量は, =9.82×10-4 mol 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×10Pa では, 5.0×105 9.82×10-4mol× -=4.91×10-3mol=4.9×10-3mol 1.0×105 2.2×102L 22.4L/mol (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 V= 4.91×10-3 mol×8.3×10°Pa・L/(K・mol)×273K 5.0×105 Pa =2.2×10 L=22mL 別解 圧力が5倍になると, 溶ける気体の物質量も5 倍になる。 しかし, この圧力下で溶ける気体の体積は、ボイ ルの法則から1/5になるので, 結局、 同じ体積22mL になる。 (3) 水素の分圧は1.0×10Pa × 1/4=2.5×10Pa なので、 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-molx (2.5×105/1.0×105) = 2.5×10-3 mol

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化学 高校生

⑷でなぜ1/5や4/5をかけないといけないんですか?

as (1) RE DOS 計算式 られるが、 量を一定に 式を立て 71 (1) ヘンリーの法則 (2) 酸素:32mL, 窒素:16mL (3) 酸素:窒素=1:2 (4) 酸素:窒素=4:7 (5) 小さくなる (2) ヘンリーの法則とボイルの法則により、水に溶ける酸素と窒素の体 積(それぞれの分圧での体積) は,圧力によらず一定である。よって, 溶けている酸素と窒素の体積は,1.013×10Paのときと変わらず, それぞれ32mLと16mLである。 (3) 物質量 〔mol]= 標準状態での体積 [mL] 22400 mL/mol で水1Lに溶ける酸素と窒素の物質量は, それぞれ 32 AMBIRAFFAX (0₂) 22400 16 22400 mol, F TE mol。酸素と窒素の分圧はそれぞれ1.013×10×Pa, (Hal 4 (SI) 1.013 × 105 × Pa であるから, ヘンリーの法則より,溶解した気体 5 7710 の物質量の比は, (a) 0.8-001x 20.8 32 22400 -mol x- 1 1.013×10³Pa×- 1.013×105 Pa 1 25 O2 の物質量 より,20℃, 1.013×10Pa (d) 201 013980. 4 1.013×10 Pax- 5 16 dommen. ・molx. 22400 ・mol× 28g/mol× 1 5 1.013×105 Pa N2 の物質量 =1:2 0.25 (4) 質量 〔g〕=モル質量 [g/mol]×物質量 〔mol] であるから, 溶解した 気体の質量の比は, [][][][\lom] 32g/mol× 32 22400 O2 の質量 (代) OH中 1.IX lom\g £8 21.501-20201 Tom 3.1 = 4:7 (5) 一般に,気体の溶解度は,温度が低くなるほど大きくなる。これは, 温度が上がると熱運動が激しくなり, 気体分子が溶媒分子との分子 間力を振り切って,外へ飛び出しやすくなるからである。DIXCES 02: Nz 1:4 Og0.S HOS () 1 比の値を求めるので, 1つ1つの具体的な数値 を計算せずに,約分する 1mol比Holm とよい。 4 22400 5 N2 の質量 56ad01408.$ £180.ES () {\om の MF 3673 (om 01.0 Tom 020.0 (loa) O

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