慶應義塾大学化学2013年第2問

水に関する以下の問いに答えなさい。

1．水 $(\text{H}_2\text{O})$ の密度を1.00g/cm³とする時、水のモル濃度を答えなさい。
2．水素 $\text{H}$ の同位体 $\text{D}(^2\text{H})$ を含む水は、重水素重水 $(\text{D}_2\text{O})$ あるいは半重水 $(\text{DHO})$ と呼ぶが、これら重水の密度はいくらになるか答えなさい。ただし、Dの原子量は2.00とし、 $\text{D}_2\text{O}$ および $\text{DHO}$ は $\text{H}_2\text{O}$ と同じ構造を取るものとする。
3．水だけを通す半透膜とU字管を用い、半透膜の一方に通常の水(H2O)を、他方に1.00×10−3mol/LのNaCl水溶液を等量加えた。この時、NaCl水溶液側の水位が、水側の水位よりもh cmだけ高い位置に達して平衡となった。この実験を重水とこの重水を用いて調製した1.00×10−3mol/LのNaCl重水溶液で行った場合、水位はどのようになると予想されるか、（ア）～（ウ）の中より選び、その理由を簡潔に答えなさい。
- （ア）h cmより高い
- （イ）h cm
- （ウ）h cmより低い
4．海水の淡水化法のひとつとして、半透膜の両側に海水と真水を置き、海水側に圧力を掛けることによって真水を製造する方法がある。
- （1）この方法の名称を答えなさい。
- （2）海水が重量濃度3.00％の $\text{NaCl}$ 水溶液（密度1.00g/cm³）のみで構成されているとして、淡水化に必要な最低圧力を答えなさい。ただし、浸透圧（Π）はファントホッフの式：Π=cRT（ただし、cは水溶液のモル濃度、Rは気体定数、Tは温度）により与えられるものとする。25℃として計算しなさい。