蒸留と出てくる液体の成分

水とエタノールの混合物を枝付きフラスコに入れて加熱し、出てきた液体を試験管に集めました。加熱を始めてから最初に集めた液体の体積は $5.0{\text{cm}}^3$、質量は $4.16$ g でした。この液体は水とエタノールだけでできているものとします。水の密度を $1.00{\text{g/cm}}^3$、エタノールの密度を $0.79{\text{g/cm}}^3$ とし、水とエタノールを混ぜたときの体積は、混ぜる前の水の体積とエタノールの体積の和に等しいものとします。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 $79\text{g}$ 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。

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 $60.0\text{g}$ とエタノール $40.0\text{g}$ を混ぜた液体を枝つきフラスコに入れ、沸騰石を入れて加熱した。出てきた気体を冷水で冷やした試験管に導いて液体にし、試験管 A、B、C の順に集めた。集めた液体の質量と、その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：質量 $10.0\text{g}$、エタノールの質量パーセント濃度 $80\%$
• 試験管 B：質量 $10.0\text{g}$、エタノールの質量パーセント濃度 $76\%$
• 試験管 C：質量 $20.0\text{g}$、エタノールの質量パーセント濃度 $62\%$

試験管 C に集め終わったところで加熱をやめた。フラスコから出た気体はすべて試験管 A〜C に液体として集められ、それ以外に水やエタノールが失われることはなかったものとする。このとき、枝つき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。

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 $60.0\text{g}$ とエタノール $20.0\text{g}$ を混ぜた液体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、1 本の試験管に集めた。加熱をやめたあと、集めた液体の体積をはかると $25.0{\text{cm}}^3$、質量をはかると $21.0\text{g}$ であった。

水とエタノールの混合物の密度と、その混合物にふくまれるエタノールの質量の割合（質量パーセント濃度）の関係は、次のとおりであるとする。

• 密度 $0.80{\text{g/cm}}^3$：エタノール $100\%$
• 密度 $0.82{\text{g/cm}}^3$：エタノール $90\%$
• 密度 $0.84{\text{g/cm}}^3$：エタノール $80\%$
• 密度 $0.86{\text{g/cm}}^3$：エタノール $70\%$
• 密度 $0.88{\text{g/cm}}^3$：エタノール $60\%$
• 密度 $0.90{\text{g/cm}}^3$：エタノール $50\%$

集めた液体は水とエタノールだけでできているものとする。はじめにフラスコに入れたエタノールの質量のうち、何 % が試験管に集めた液体の中に出てきましたか。

水 $30.0{\text{cm}}^3$ とエタノール $10.0{\text{cm}}^3$ を混ぜた混合物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 の順に集めた。試験管 C に液体を集めたところで加熱をやめた。それぞれの試験管に集めた液体の体積と質量は、次のとおりであった。

• 試験管 A：体積 $5.0{\text{cm}}^3$、質量 $4.20\text{g}$
• 試験管 B：体積 $5.0{\text{cm}}^3$、質量 $4.50\text{g}$
• 試験管 C：体積 $4.5{\text{cm}}^3$、質量 $4.30\text{g}$

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、混ぜたあとの体積はそれぞれの体積の和に等しいものとする。フラスコから出た気体はすべて液体にして試験管に集められ、ほかに失われたものはないものとする。

加熱をやめたあと、フラスコに残った液体のエタノールの質量パーセント濃度は何 % ですか。