1分で解いてほしい化学計算問題 (31) ダニエル電池 - 質問解決D.B.(データベース)

1分で解いてほしい化学計算問題 (31) ダニエル電池

問題文全文(内容文):
〔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:$9.65 \times 10^4C/mol Cu 63.5 Zn 65.4$
単元: #化学#化学理論#電池と電気分解#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
〔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:$9.65 \times 10^4C/mol Cu 63.5 Zn 65.4$
投稿日:2023.12.09

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1⃣アルミ箔と輪ゴムでふたをしたフラスコの質量は150.0gであった。
 ここに4.0gの揮発性の液体Aをいれて、小さな穴を開け、97℃ に
 加熱してAを十分に気化させた。
 冷却後に測定したフラスコ全体の質量は152.0gであった。
 大気圧が1.0×10⁵Pa、フラスコの容積が0.37LのときAの分子量を求めよ。
  (R=8.3×10³[PaL/(moℓK)]


2⃣下図のような、2.0LのA室と3.0LのB室がコックでつながれた装置がある。
 コックを閉めてA室にC₂H₆B室にO₂をそれぞれ1.0×10⁵Pa、4,0×10⁵Paとなるようにいれた。
 ただし、圧力の測定時では温度が一定とする。

(1) コックを開いて十分たったときの装置内の全圧を求めよ。

(2) 点火して完全燃焼させたあとの全圧を求めよ


3⃣なめらかな隔壁でしたられた下図の装置がある。
 A室とB室の合計が2.0Lで、はじめコックのa・bが開いた状態で27℃,1.0×10⁵Paの
 空気がはいっている。
 (1)、(2)の操作をするとき、A室の容積はそれぞれいくらか。

(1) 27℃でコックaを閉じ、コックbを開いたままA室のみを177℃にする

(2) 27℃でコックa・bを閉じ、A室のみを177℃にする
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a 3種の混合物(アニリン・安息香酸・フェノール)のジエチルエーテル溶液 について、操作I~IIIを行ったとき、下層D・上層E・下層Fに主に含まれている 化合物をそれぞれ答えなさい。

操作Ⅰ 分液漏斗に混合物のジエチルエーテル溶液と水酸化ナトリウム水溶液 を入れ、よく振り混ぜた後、しばらく静置すると、上層Aと下層Bに分かれた。
次に、上層Aを残し下層Bを取り出した。

操作Ⅱ 操作Ⅰで上層Aを残した分液漏斗に十分な量の塩酸を加え、よく振り混ぜた後、しばらく静置すると、上層Cと下層Dに分かれた。

操作Ⅲ 操作Ⅰで取り出した下層Bに塩酸を加え、よくかき混ぜた後、弱酸性になったことを確認した。
次いで十分な量の$NaHCO_2$ 水溶液を加え、よくかき混ぜた後、分液漏斗に入れた。
次にジエチルエーテルを加え、よく振り混ぜた後、しばらく静置すると、上層Eと下層Fに分かれた。
※図は動画内参照

b 操作Ⅰ~Ⅲで一つずつ分離できない組み合わせは?
参考:アニリン: 下層D フェノール: 上層E 安息香酸:下層F
① 安息香酸、トルエン、フェノール
② 安息香酸、サリチル酸、トルエン
③ アニリン、サリチル酸、トルエン
④ アニリン、サリチル酸、フェノール
⑤ アニリン、ニトロベンゼン、フェノール
⑥ アニリン、安息香酸、ニトロベンゼン
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