化学基礎
2020③
第3問 アボガドロの法則に関する次の文章を読み, 問い (問1~4) に答えよ。
(配点 12)
1811年, イタリアのアボガドロは次のような仮説を発表した。
1
気体は,いくつかの原子が結合した分子からなる。
2 同温同圧のもとで同体積の気体には、 気体の種類によらず同数の分子が含ま
れている。
化学基礎
3 水槽とメスシリンダー内の水面を一致させ, 捕集したそれぞれの気体の体積を
測定した。この値を [mL] とする。
4 ガスボンベからビニル管を外して, それぞれのガスボンベの質量を測定した。
この値を wz [g] とする。
以上の実験で得られた結果を、 表1に示す。
上記の2はアボガドロの法則とよばれ, 混合気体についても成り立つ。
このアボガドロの法則にもとづいて, 燃料用ガスの分子量を求め, 燃料用ガスに
用いられている物質を調べる次の実験を行った。
【実験】
表1 実験で得られた結果
w1 〔g〕
wz [g]
窒素ガス
燃料用ガス
165.571
165.405
(w1-w₂) [g]
0.166
v (mL]
150
251.225
250.881
0.344
150
なお、実験室内の気温は25℃, 大気圧は 1.013 × 105 Paで一定に保たれていた。
また,3の操作により, メスシリンダー内の気体の圧力は大気圧と等しくなってい
る。
1
窒素ガスボンベと燃料用ガスボンベを用意し、それぞれの質量を測定した。 こ
の値を w 〔g] とする。
2 内部を水で満たしたメスシリンダーを水槽に倒立させ, ガスボンベにビニル管
を接続し, 先端をメスシリンダー内に誘導して、 図1のようにそれぞれの気体を
捕集した。
問1
この燃料用ガスには一種類のある炭化水素が用いられている。 この炭化水素
の分子式として最も適当なものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。
13
1 CH4
② C2H2 (3
C2H6
④ C3 Ha
(5)
C4H10
ビニル管
メスシリンダー
問2 この燃料用ガス 1.0molを完全燃焼するのに必要な酸素の物質量は何molか。
最も適当な数値を,次の①~⑧のうちから一つ選べ。
14
mol
ガスボンベ
図 1
-28-
・水
2.0
②②2 2.5
4.5
(6) 5.0
25
3.0
6.5
-29->
© €
3.5
8.0
