Chemistry
高中
已解決
4番の1000分の100のところはなぜ2番と同じように101にならないのですか？
(2)
実験操作によ
用する具体的な器具・装
を用いて溶液濃度を計算するため
た濃度が複数の場合には,それらすべてが
値を記述せよ。
準 77.〈密閉容器内の気体の溶解〉
10℃で 8.1×10molの二酸化炭素を含む水500mL を容器に
入れると、容器の上部に体積 50mLの空間(以下, ヘッドスペー
スという)が残った(右図)。この部分をただちに 10℃の窒素で
大気圧 (1.0×10°Pa) にして,密封した。この容器を35℃に放置
して平衡に達した状態を考える。
このとき,ヘッドスペース中の窒素の分圧はアRa になる。
なお,窒素は水に溶解せず, 水の体積および容器の容積は10℃
のときと同じとする。
用いて表すと
n₁=xp
二酸化炭素の水への溶解にはヘンリーの法則が成立し, 35℃における二酸化炭素の
水への溶解度 (圧力が1.0×10 Paで水1Lに溶ける。 標準状態に換算した気体の体験
は 0.59Lである。 ヘッドスペース中の二酸化炭素の分圧をp 〔Pa] として, ヘッドス
ペースと水中のそれぞれに存在する二酸化炭素の物質量 1 [mol] と[mol] は,かを
柱の高
(1) 水溶液Aの凝固
4水溶液Aの浸透
(3)
水溶液Aの液
(4) 水溶液Bに合
キルアルコー
78. 〈浸透圧〉
分子量 1.0×105 のポリビニルアルコール
1.0gを100gの水に溶解して水溶液Aを調
製し,その凝固点降下度を測定した。さらに,
右図の装置を用いて水溶液Aの浸透圧を測定
した。その際,水溶液Aの温度は30℃であ
り,その密度は1.0g/cm²であった。
また,重合度の異なるポリビニルアルコー
ル 1.0gを100gの水に溶解して水溶液Bを
調製し,その凝固点降下度を測定したところ 0.010K であった。
500ml
-ガラス管
79.〈溶媒分
次の文章中
H=1.0.C=
〔実験に用い
(溶液 a
(溶液 b
図のよ
1xp
n2=
エPa であ
である。これらのことから, ヘッドスペース中の二酸化炭素の分圧は
る。したがって,35℃における水の蒸気圧を無視すると, ヘッドスペース中の全圧は
オPa である。
問い [ア〜オ]に適切な数値を有効数字2桁で記せ。 R = 8.3×10°Pa・L/(K・mol)
[15 京都 〕
ポリビニルアルコール
水溶液
水
セット
閉した
おい
不揮
純
数時間放置
半透膜のはたらきをもつ素焼き容器
水
右
C
を、その
で答え
恵医大
ペース
aL
炭素
水
LL
F)
岩国
† 79.〈溶媒分子の移動〉
次の文章中の空欄
H=1.0,C=12,0=16, Na=23, C1=35.5
溶 液
下の問いに答えよ (数値は有効数字2桁)。
水のモル凝固点降下 : 1.85K kg/mol, 水銀の密度:13.6g/cm², 1.01 × 10Pa の水銀
16, 気体定数 R : 8.3 × 10° Pa・L/(K・mol)
柱の高さ: 760mm, H=1.0,C=12,
(1) 水溶液Aの凝固点降下度を求めよ。
水溶液Aの浸透圧を求めよ。 ただし、浸透による濃度変化を無視する。
449) 水溶液Aの液柱の高さんは何mmか。 ただし, 毛細管現象は無視する。
(4) 水溶液Bに含まれるポリビニルアルコールの重合度を求めよ。 ただし,このポリビ
ニルアルコールの重合度に分布はないものとする。
[ 16 金沢大〕
(有効数字2桁)を答えよ。
には最も適当な語句・記号・数値
A
41
〔実験に用いた溶液〕
(溶液a) 180mL (180g) の水に 18gのブドウ糖を溶解した水溶液
(溶液b) 180mL (180g) の水に 5.85g の NaCl を溶解した水溶液
図のように, 大きなガラス容器にビーカーAとBを
セットし, Aには溶液a を, Bには溶液bを入れて密
閉した後, 室温 (25℃) で平衡に達するまで放置して
おいたところ, ビーカー① の液量が増加していた。
不揮発性の溶質が溶けた希薄溶液では, その蒸気圧は
純溶媒に比べて② なる ③ という現象が起こる。
ガラス容器を密閉すると、蒸気圧の高いビーカー
水が移行し,平衡状態では両者の蒸気圧が等しくなる。 ガラス容器中に水蒸気として存
在する水の量は無視できるものとすると, 移行した水の量は⑥ mLとなる。ただし,
[10 東京理大改〕
③は質量モル濃度に比例するものとする。
(オ) 512
(オ)溶媒和
7:50
1000
B
に徐々に
からビーカー⑤
(エ) 80 (オ) 90
80. <酢酸の二量体と会合度〉
次の()に最も適合するものを、 それぞれ下から選べ。 H=1.0, C=12, O=16
ある炭化水素 1.00g をベンゼン100g に溶かした溶液の凝固点は 5.10℃であった。
ベンゼンの凝固点は 5.50℃, モル凝固点降下は5.12K kg/mol である。 これより,こ
の炭化水素の分子量は(A)と求まる。 一方, 酢酸はベンゼン中では(B)により一
部が二量体として存在する。 酢酸120gをベンゼン 100g に溶かした溶液の凝固点は
4.89℃ であった。このとき, ベンゼン溶液中で二量体を形成している酢酸分子は,すべ
ての酢酸分子の約 (C) %である。
A: (ア) 32
(イ) 64
(ウ) 128
(エ) 256
B : (ア) 水素結合 (イ) 共有結合 (ウ) イオン結合 (エ)電離
C: (ア) 20
(イ) 40
(ウ) 60
1.0×
[ 16 早稲田大〕
で、その
ものほど有効であ
(一価のイオ
ンの数の数の数が
A
の方が有効であ
温度変化の様子
数倍あっても
である。
溶
Na2SO4aq + 2.3kJ
ルシャトリエの原理
することができる。
32
80 (0)
溶解度曲線と溶解熱
以下で温度を上げると。
度が上昇するのは,十水和
つ溶解熱が吸熱であるから
a2SO4・10H2O + aq
= Na2SO4aq-56kJ
二以上で温度を上げると
度が減少するのは、無
季解熱が発熱であるから
SO4 + aq
いてまとめると
水
15.1g
15.1mL
(2) α 〔mL〕 ホールピペットでとった溶液の質量がb 〔g〕 のとき, 密度
b
d[g/mL]=.
V[mL] =
17 (ア) 1.1×105
(エ) 5.4×10
となる。この値から溶液の体積は ,
54.8 (g)
d[g/mL]
0.59
n2= 22.4
DA
×
35+273
解説 (ア) 1.0×105x
10+273
(イ) ヘッドスペース (気相) において, DV=nRT より
50
px
n×8.3×10°× ( 35+273)
1000
n=1.96×10-p≒2.0×10-p ......①
(ウ) 水中 (水相)において, ヘンリーの法則より,
(イ) 2.0×10-8 (ウ) 1.3× 10-7
(オ) 1.6 × 105
249×
で求められる。
=1.08... ×10≒1.1×10 (Pa)
500
1.0×105 1000
=1.31x10-p≒1.3×10-p ...... ②
(エ) 封入したCO2 は気相と水相に存在し, CO2 の物質量の総和は変化
しないから,
n+n2=(0.196+1.31) ×10-p = 8.1×10-3
p=5.37×104≒5.4×10^(Pa)
(オ)D=PNz+pcoz=(1.08+0.537)×10≒1.6×10°(Pa)
1.0 1000
-X
1.0×105 101
78 (1) 1.9×10-K (2) 2.5×102 Pa (3) 25mm (4) 42
解説 (1) ⊿t = Kim より.
4t=1.85x-
1.0 1000
1.0×105 100
重量 54.8g における体
■てもよい。 しかし,
容器に入っている
溶液をすべて移しか
量や体積を測定する
(2) 水溶液の質量は 100+1.0=101(g) であり,密度1.0g/cmより,
水溶液の体積は101cmである。
-=1.85×10≒1.9×10-(K)
である。
浸透圧 ⅡI = cRT より
ⅡI=
(3) 1.01×10Pa は 760mmHg=76cm 水銀柱であり,
水溶液では 76×13.6cm の液柱の圧力に相当する。したがって,
249 Pa では,
76×13.6
1.01 x 105
×
<⑤(前へ
溶液の体積は
50.0+15.1=65.1(mL)
では求められないので注意。
4*0
密閉容器における気体の溶解
を考えるとき,
CO2 の分圧p 〔Pa〕
気相の COzn [mol〕
水相のCO2nz [mol]
とおき,
1.0 1000
-X
44n 100
・気相で DV=nRT
・水相でヘンリーの法則
・CO2 の物質量の総和
n=42
ne=n+n2
の3式を使って解く。
-×8.3×10×(30+273) = 249≒ 2.5×102 (Pa)
※②
ちなみに、この値を ① ②
式に代入して計算すると
n = 1.1×10-3 mol
n≒ 7.0×10-mol
となる。
-=2.54...≒2.5(cm)
よって, 25mm の液柱の高さになる。
(4) ポリビニルアルコール[CH2-CH (OH) → の分子量は,重合度nを
用いて44mとなる。 ⊿t=Kmm より,
0.010=1.85×
◄*3
高分子化合物が溶質の場
(1) の凝固点降下度の測定
も (2),(3)浸透圧の
定しやすい。
水銀の密度 (13.6g/cm
(水溶液の密度 (1g/
13.6倍であるから,
水銀柱を水柱 (液柱
すると
76cm×13.6≒10
よって
1.013×10 Pa=
=760mmHg
=76cm 水銀柱
=1034cm 水柱
◄*5
249
1.01×105
でa
これを (76×12
えてもい
化学重
解答
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