身のまわりの物質の問題

水とエタノールの混合物を枝つきフラスコに入れて加熱し、出てきた気体を冷やして液体として試験管に集めた。最初に集めた液体の体積は $5.0{\text{cm}}^3$、質量は $4.20\text{g}$ であった。

この液体は水とエタノールだけをふくむものとし、水の密度を $1.00{\text{g/cm}}^3$、エタノールの密度を $0.80{\text{g/cm}}^3$ とする。また、水とエタノールを混ぜたときの液体の体積は、混ぜる前の水とエタノールの体積の和に等しいものとする。

最初に集めた液体にふくまれるエタノールの体積は何 ${\text{cm}}^3$ ですか。

水 $40.0{\text{cm}}^3$ とエタノール $10.0{\text{cm}}^3$ を混ぜた液体を枝つきフラスコに入れ、沸騰石を入れて弱火で加熱した。出てきた気体を冷やして液体にし、試験管 A、B、C の順に $4.0{\text{cm}}^3$ ずつ集めたところで加熱をやめた。集めた液体の質量をはかると、次のようになった。

• 試験管 A：$3.32\text{g}$
• 試験管 B：$3.60\text{g}$
• 試験管 C：$3.88\text{g}$

水の密度を $1.00{\text{g/cm}}^3$、エタノールの密度を $0.80{\text{g/cm}}^3$ とする。また、水とエタノールを混ぜたときの体積は、混ぜる前のそれぞれの体積の和に等しいものとし、出てきた気体はすべて液体にして試験管に集めたものとする。

加熱をやめたとき、枝つきフラスコの中に残っている液体にふくまれるエタノールの質量は何 g ですか。

水とエタノールの混合物を枝つきフラスコに入れて弱火で加熱し、出てきた気体を冷やして液体にし、試験管 A, B, C の順に約 $4{\text{cm}}^3$ ずつ集めた。試験管 A に集めた液体の体積をメスシリンダーではかると $4.0{\text{cm}}^3$、質量を電子てんびんではかると $3.32\text{g}$ であった。

試験管 A に集めた液体の密度は何 ${\text{g/cm}}^3$ ですか。

水 $79\text{g}$ とエタノール $21\text{g}$ を混ぜた混合物 $100\text{g}$ を枝つきフラスコに入れ、沸騰石を入れて加熱した。出てきた気体を冷やして液体にし、試験管 A、B、C、D の順に $5.0\text{g}$ ずつ集めたところで加熱をやめた。

集めた液体にふくまれるエタノールの質量パーセント濃度を調べると、次のようになった。

• 試験管 A：$90\%$
• 試験管 B：$80\%$
• 試験管 C：$60\%$
• 試験管 D：$30\%$

フラスコから出ていった物質はすべて試験管 A〜D に集められ、それ以外に失われた物質はないものとする。加熱をやめたあと、フラスコに残った液体にふくまれるエタノールの質量パーセント濃度は何 % ですか。

ふた付きの容器に水を $180{\text{cm}}^3$ 入れ、冷凍庫で冷やして、水をすべて氷にしました。水の密度を $1.00{\text{g/cm}}^3$、氷の密度を $0.90{\text{g/cm}}^3$ とします。できた氷の体積は何 ${\text{cm}}^3$ ですか。ただし、冷やしている間に水が容器の外に出たり、外から入ったりすることはないものとします。