共通テスト（理科） 過去問
令和8年度（2026年度）追・再試験
問91 (化学（第1問） 問6)

必要があれば、原子量は次の値を使うこと。
H　1.0　　He　4.0　　C　12　　O　16
Mg　24　　Cl　35.5　　Ca　40　　Zn　65　　Ag　108

気体は、実在気体とことわりがない限り、理想気体とみなせるものとする。

大気圧、室温条件下で次の操作Ⅰ～Ⅲによりトルエン（沸点111℃）のモル質量を求めた。この実験に関する後の問いに答えよ。

操作Ⅰ　　フラスコに、小さな穴をあけたアルミニウム箔で蓋（ふた）をし、_（a）空気のみが入ったフラスコの質量を測定した（図2）。

操作Ⅱ　　フラスコに液体のトルエンを適量入れ、油浴に浸した。油浴の温度をトルエンの沸点より高い温度に設定し、_（b）トルエンをすべて蒸発させて、フラスコ内をトルエンの蒸気（以下「高温蒸気」）で満たした（図3）。

操作Ⅲ　　このフラスコを油浴から取り出し室温まで冷却したところ、トルエンは凝縮しフラスコの底に溜まった。_（c）このときの全体の質量を計測し、空気のみが入ったフラスコの質量で差し引いた値を高温蒸気の質量とした。

凝縮したトルエンの体積を無視でき、高温蒸気の圧力は大気圧と等しく、温度は油浴の温度と等しいとしてトルエンのモル質量を求めた。得られたモル質量（g／mol）の値は、トルエンの分子量92より小さかった。この原因を考察した次の記述ア、イの正誤の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

ア　　下線部（b）について、油浴に浸っていないフラスコ上部の温度がトルエンの沸点より低く、質量が無視できない微量のトルエンが凝縮していたため。
イ　　下線部（c）について、これは図4のように冷却したフラスコ内のトルエンの蒸発を無視することに対応するが、実際には図5のように、蒸発したトルエンによりフラスコ内の空気の一部が排除されたため。