問題：理想気体の状態方程式を書き、各記号の意味を説明しなさい。

解答例：PV=nRT。Pは圧力、Vは体積、nは物質量、Rは気体定数、Tは絶対温度。

解説：気体の圧力・体積・物質量・温度を結びつける基本式です。

問題：絶対温度Tとセルシウス温度tの関係を式で書きなさい。

解答例：T=t+273。

解説：化学計算では温度をKで扱います。

問題：ボイルの法則を説明しなさい。

解答例：温度一定で一定量の気体の体積は圧力に反比例する。

解説：PVが一定になる関係です。

問題：シャルルの法則を説明しなさい。

解答例：圧力一定で一定量の気体の体積は絶対温度に比例する。

解説：温度は℃ではなくKで扱います。

問題：アボガドロの法則を説明しなさい。

解答例：同温・同圧で同体積の気体は、種類に関係なく同数の分子を含む。

解説：気体の種類によらず物質量で体積を比べられます。

問題：標準状態で気体1molの体積を答えなさい。

解答例：22.4L。

解説：0℃、1.013×10^5Paでの体積です。

問題：気体定数Rの単位例を答えなさい。

解答例：Pa・m3/(mol・K) または L・atm/(mol・K)。

解説：使う圧力・体積の単位に合わせます。

問題：混合気体の全圧と分圧の関係を説明しなさい。

解答例：全圧は各成分気体の分圧の和である。

解説：ドルトンの分圧の法則です。

問題：分圧とは何か説明しなさい。

解答例：混合気体中のある成分が、単独で同じ体積を占めたときに示す圧力。

解説：成分ごとの圧力の寄与を表します。

問題：水上置換で集めた気体の圧力を補正する理由を説明しなさい。

解答例：集めた気体には水蒸気が混ざり、水蒸気の分圧も含まれるから。

解説：目的気体の圧力は全圧から水蒸気圧を引いて求めます。

問題：溶液の蒸気圧降下とは何か説明しなさい。

解答例：不揮発性溶質を溶かすと、純溶媒より蒸気圧が低くなる現象。

解説：溶媒分子が気化しにくくなるためです。

問題：沸点上昇とは何か説明しなさい。

解答例：溶質を溶かすと、純溶媒より沸点が高くなる現象。

解説：蒸気圧が外圧に達する温度が上がります。

問題：凝固点降下とは何か説明しなさい。

解答例：溶質を溶かすと、純溶媒より凝固点が低くなる現象。

解説：希薄溶液の束一的性質の一つです。

問題：浸透圧とは何か説明しなさい。

解答例：半透膜を通して溶媒が移動しようとするのを止めるのに必要な圧力。

解説：溶質粒子の数に関係します。

問題：電解質溶液で凝固点降下が大きくなりやすい理由を説明しなさい。

解答例：電離して粒子数が増えるため。

解説：束一的性質は粒子数に依存します。

問題：コロイド溶液とは何か説明しなさい。

解答例：直径がおよそ1〜100nm程度の粒子が分散した溶液状の混合物。

解説：真の溶液より大きい粒子が分散しています。

問題：チンダル現象とは何か説明しなさい。

解答例：コロイド粒子が光を散乱し、光の通路が見える現象。

解説：コロイドの確認に使われます。

問題：ブラウン運動とは何か説明しなさい。

解答例：コロイド粒子が不規則に動く現象。

解説：分散媒分子の衝突によって起こります。

問題：透析とは何か説明しなさい。

解答例：半透膜を用いてコロイド粒子と小さなイオンなどを分ける操作。

解説：コロイド粒子は膜を通りにくいです。

問題：塩析とは何か説明しなさい。

解答例：親水コロイドに多量の電解質を加えて沈殿させること。

解説：水和が妨げられ、粒子が集まります。

問題：27℃、1.0×10^5Pa、体積2.49Lの気体の物質量を、R=8.3×10^3Pa・L/(mol・K)として求めなさい。

解答例：0.10mol。

解説：T=300K、n=PV/RT=(1.0×10^5×2.49)/(8.3×10^3×300)=0.10です。

問題：0℃で1.00Lの気体を圧力一定で273℃にしたときの体積を求めなさい。

解答例：2.00L。

解説：絶対温度は273Kから546Kへ2倍になるので体積も2倍です。

問題：300K、2.0atmで4.0Lの気体を、温度一定で1.0atmにすると体積はいくらか。

解答例：8.0L。

解説：ボイルの法則よりP1V1=P2V2、2.0×4.0=1.0×Vです。

問題：窒素と酸素が物質量比3：1で混合している気体の全圧が100kPaのとき、酸素の分圧を求めなさい。

解答例：25kPa。

解説：酸素のモル分率は1/(3+1)=1/4なので100×1/4です。

問題：水上置換で全圧101kPa、水蒸気圧3kPaのとき、乾いた気体の分圧を求めなさい。

解答例：98kPa。

解説：目的気体の圧力は101−3=98kPaです。

問題：希薄溶液で、沸点上昇度が質量モル濃度に比例する理由を説明しなさい。

解答例：溶媒粒子数に対する溶質粒子数の割合で蒸気圧降下が決まり、その結果沸点上昇も粒子数に比例するから。

解説：束一的性質は溶質の種類より粒子数に依存します。

問題：非電解質0.10molを水1.0kgに溶かした溶液の質量モル濃度を求めなさい。

解答例：0.10mol/kg。

解説：質量モル濃度は溶質mol÷溶媒kgです。

問題：同じ質量モル濃度のグルコース水溶液とNaCl水溶液で、NaCl水溶液の凝固点降下が大きい理由を説明しなさい。

解答例：NaClは電離してNa+とCl-になり、溶液中の粒子数が多くなるから。

解説：凝固点降下は粒子数に依存します。

問題：疎水コロイドが少量の電解質で凝析しやすい理由を説明しなさい。

解答例：コロイド粒子表面の電荷が電解質イオンで打ち消され、粒子同士が集まりやすくなるから。

解説：反発が弱まると沈殿しやすくなります。

問題：保護コロイドとは何か説明しなさい。

解答例：疎水コロイドのまわりを親水コロイドが保護し、凝析しにくくするもの。

解説：ゼラチンなどが例になります。

問題：気体の密度から分子量を求める考え方を説明しなさい。

解答例：一定温度・圧力で1molの体積を求め、密度にその体積をかけてモル質量を出す。

解説：密度とモル体積を結びつけます。

問題：温度一定で気体を圧縮すると圧力が上がる理由を粒子モデルで説明しなさい。

解答例：体積が小さくなると粒子が壁に衝突する回数が増えるから。

解説：圧力は粒子の衝突によって生じます。

問題：実在気体が理想気体からずれる主な理由を2つ答えなさい。

解答例：分子自身に体積があること、分子間力があること。

解説：高圧・低温でずれが大きくなります。

問題：実在気体が理想気体に近づく条件を説明しなさい。

解答例：低圧・高温の条件。

解説：分子間距離が大きく、分子間力の影響が小さくなります。

問題：同じ温度で軽い気体ほど拡散が速い理由を説明しなさい。

解答例：平均運動エネルギーが同じなので、質量が小さい分速さが大きくなるから。

解説：分子量の小さい気体ほど速く動きます。

問題：浸透圧π=cRTで、濃度を2倍にすると浸透圧がどうなるか説明しなさい。

解答例：温度一定なら2倍になる。

解説：浸透圧はモル濃度に比例します。

問題：0.20mol/Lの非電解質水溶液の300Kでの浸透圧を、R=8.3×10^3Pa・L/(mol・K)として求めなさい。

解答例：5.0×10^5Pa。

解説：π=cRT=0.20×8.3×10^3×300=4.98×10^5Paです。

問題：コロイド粒子がろ紙を通るのに半透膜を通りにくい理由を説明しなさい。

解答例：ろ紙のすき間より小さいが、半透膜のすき間より大きい粒子が多いから。

解説：粒子の大きさの違いを利用します。

問題：気体反応で体積比が係数比に等しくなる条件を説明しなさい。

解答例：同温・同圧で気体どうしを比べる場合。

解説：同温・同圧では体積比＝物質量比です。

問題：COとO2が 2CO＋O2→2CO2 で反応するとき、同温同圧でCO 10Lに必要なO2の体積を求めなさい。

解答例：5L。

解説：体積比は係数比と同じで、CO：O2＝2：1です。