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2021年度「化学」共通テスト過去問解説です

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化学
化学平衡の基礎について解説します。

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（1）
単位格子の一辺の長さL(cm)の体心立方格子の構造をもつモル質量M(g/mol)の原子からなる結晶がある。
この結晶の密度がd(g/cm³)であるとき、アボガドロ定数$N_A(/mol)$を表す式として最も適当なものを、次の①～⑥のうちから一つ選べ。②/mol
①$\displaystyle \frac{L^3d}{M}$

②$\displaystyle \frac{L^3d}{2M}$

③$\displaystyle \frac{2L^3d}{M}$

④$\displaystyle \frac{M}{L^2d}$

⑤$\displaystyle \frac{2M}{L^3d}$

⑥$\displaystyle \frac{M}{2L^2d}$


（2）
エタノール$C_2H_5OH$の蒸気圧曲線を次ページの動画内図1に示す。
ピストン付きの容器に90℃で$1.0×10^5Pa$の$C_2H_5OH$の気体が入っている。
この気体の体積を90℃のままで5倍にした。
その状態から圧力を一定に保ったまま温度を下げたときに凝縮が始まる温度を2桁の数値で表すとき、[4]と[5]に当てはまる数字を、次の①～⓪のうちから一つずつ選べ。
ただし、温度が1桁の場合には、[4]には⓪を選べ。
また、同じものを繰り返し選んでもよい。[4]と[5]℃
①1
②2
③3
④4
⑤5
⑥6
⑦7
⑧8
⑨9
⑩0

補聴器に用いられる空気亜鉛電池では、次の式のように正極で空気中の酸素が取り込まれ、負極の亜鉛が酸化される。

正極　$O_2+2H_2O+4e^-　→　4OH^-$
負極　$Zn+2OH^-　→　ZnO+H_2O+2e^-$

この電池を一定電流で7720秒開放電したところ、上の反応により電池の質量は16.0mg増加した。
このとき流れた電流は何mAか。
最も適当な数値を、次の①～④のうちから一つ選べ。
ただし、ファラデー定数は9.65×10⁴C/molとする。[8]mA
①6.25
②12.5
③25.0
④50.0

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〔2023年 神奈川大学・改〕
$ZnSO_4$の水溶液に亜鉛板を浸したものと、$Cu^{2+}$を含む水溶液に銅板を浸したものを、
素焼き板(セパレーター)で隔てて組み合わせることでダニエル電池を作製した。
この電池を放電したところ、$1.93 \times 10^3C$の電気量が流れた。
放電により析出した金属は何$g$か。
有効数字2桁で答えなさい。
ファラデー定数:$9.65 \times 10^4C/mol Cu 63.5 Zn 65.4$