2024年03月14日

中学理科「エタノールの蒸留の実験」2024年茨城県立入試大問3より

中学理科「エタノールの蒸留の実験」2024年茨城県立入試大問3より

◆問題

エタノールの蒸溜の実験を次のような方法で行った。

@水とエタノールの混合物50cm3を枝付きフラスコに入れ、ガスバーナーを用いて弱火で加熱し、出てきた気体を冷やして液体にして試験管A,B,C,D,Eの順に一定時間ごとに集める。

Aそれぞれの試験管の液体の温度を20℃にして、質量と体積を測定する。

B集めた液体の一部を脱脂綿に含ませ、火をつけたときの様子を調べる。


この実験の結果は、以下のようになった。

試験管/質量[g]/体積[cm3]/火をつけたときの様子
A/1.9/2.3/燃えた
B/4.2/5.0/燃えた
C/5.0/5.6/燃えた
D/3.7/3.7/燃えなかった
E/3.7/3.7/燃えなかった

試験管Bに集まった液体に含まれているエタノールの質量は何gか求めなさい。ただし、表は、20℃におけるエタノール水溶液の密度と質量パーセント濃度の関係を表している。


密度(g/cm3)/質量パーセント濃度(%)
0.91/50
0.89/60
0.87/70
0.84/80
0.82/90
0.79/100


解答・解説はこのページ下

※実験器具の図や問題全体の内容については、<茨城>2024年首都圏公立高校入試 問題と正答などをご覧ください。
ブログに書きやすく、一部文章やレイアウトを変更しました。


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◆解答

Bなので、5.0cm3の質量が4.2gです。
表には密度と濃度が示されているので、まずは密度を求めます。
「密度=質量÷体積」ですね!

4.2÷5.0=0.84[g/cm3]

表を見ると、このときの質量パーセント濃度は80%であることがわかります。
ということは、4.2gのうちの80%がエタノールである。と推定できますね!

この問題では、エタノールの質量を聞いているので、そのまま計算してみましょう!

4.2×80/100=3.36g

というわけで、求めるエタノールの質量は3.36gです!


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