Question

絶対合格

(３)なぜ、プロパンのモル分率は(1 -X)と表せられるのでしょうか？

(2) 実験⑦の結果から, 化合物 X
準 53. <混合気体の水上置換〉
27℃, 大気圧 103.60kPa で次の実験を行った。

る。
R
混合気体の入ったガスボンベの質量は
198.18gであった。 右図のように装置を組み立
てて, ガスボンベから気体の一部を放出した。
54 <蒸気圧〉
④4 物質の三態・気体の法則 27
ガスボンベ
メスシリンダー・
メスシリンダーの水面と水槽の水面を一致させ,
気体の体積を測定すると450mLであった。気
体放出後のガスボンベの質量は 197.18gであ
った。
ふく放出したから
下の問いに答えよ。 ただし, 気体は理想気体とし、気体の水への溶解およびゴム管内
の気体の量は無視できるものとする。 気体定数は8.31×10 Pa・L/(mol･K) とし, 27℃
における水の飽和蒸気圧は3.60kPa とする。
(1) ガスボンベ中の混合気体の平均分子量はいくらか｡ 小数第1位まで答えよ。
(2) 気体の分子量を求める実験で, 下線部のような操作を行う理由を簡単に述べよ。
(3) ガスボンベ中の混合気体には, ブタン(分子量58) とプロパン (分子量 44) の2種類
が含まれている。ブタンのモル分率を有効数字2桁で求めよ。
[12 福岡大]
ゴム管
水
`槽
10/3X1² Pat1²252
離れている所がらも低い所して

53 (1) 55.4
(2) 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。
(3) 0.81
解説 ガスボンベ中の混合気体を気体Aとみなして考える。
(1), (2) メスシリンダーの内外の水面を合わせると,
(大気圧)=(Aの分圧)+(飽和水蒸気圧) の関係が成り立つ。
(Aの分圧)=(大気圧)-(飽和水蒸気圧)
=103.60-3.60=100.00(kPa)=1.00×105
(Pa)
Aの平均分子量をMとおくと, Aに対して気体の状態方程式より。
450 198.18-197.18)
1.00×105×
x 8.31 × 103×300
1000
M
=
ある
58x+44(1-x)=55.4 x=0.81
通
M=55.4
2
ブタンのモル分率をxとおくと, プロパンのモル分率は (1-x) と
なり,平均分子量について,
Baran
B
の
が
水
水
飽