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化学
石灰石の処理工程と気体回収
化学
難しい
第10問 石灰石の処理工程と気体回収
石灰石処理班は、CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂を用いて試薬量を検討した。純粋なCaCO₃を用い、各反応は完全に進み副反応はない。CO₂は全量回収できる。別々の試料で次の供給条件を比較する。
| 実験 | CaCO₃/mol | HCl/mol |
|---|---|---|
| I | 0.100 | 0.100 |
| II | 0.100 | 0.200 |
| III | 0.100 | 0.300 |
図1 気体測定の経路
反応容器 → 乾燥管 → 漏れのないピストン容器
乾燥管はCO₂を吸収しない。問3では回収した気体の一定量を封入してから温度と外圧を変える。
共有表の実験Iで、CO₂生成量の上限と残る固体CaCO₃量を求めよ。実験II・IIIと比較する際も、反応係数あたりの供給量を用いる。 最も適切なものを一つ選べ。
表の実験とは別の試料としてCaCO₃ 0.125 molを過不足なく全量反応させる。必要なHCl量と0.500 mol/L塩酸の採取体積の組合せはどれか。 最も適切なものを一つ選べ。
図1のピストン容器に乾燥CO₂の一定量を封入し、理想気体として扱う。基準状態Aと二つの比較条件を示す。Bの体積は未測定である。対照Cと混同せずBの体積を予測せよ。絶対温度はセルシウス温度に273を加える。
| 状態 | 温度/℃ | 圧力/Pa | 体積/L |
|---|---|---|---|
| A | 27 | 1.0×10⁵ | 1.20 |
| B | 177 | 2.0×10⁵ | 未知 |
| C | 27 | 2.0×10⁵ | 0.600 |
| 最も適切なものを一つ選べ。 |