✨ Jawaban Terbaik ✨
(1)44g→4.4gに合わせて全体を0.1倍するのを忘れてますよ～
(2)亜鉛が溶ける→亜鉛イオンになる。
Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
逆に水素イオン→水素分子になる。
2H⁺ + 2e⁻ → H₂
(※塩酸は水溶液中で電離し，H⁺を出す。
HCl → H⁺ + Cl⁻ )
これらをまとめると，化学反応式は，
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
(実際は電離しているから，状態としては
Zn(固) + 2[H⁺ + Cl⁻] → [Zn²⁺ + 2Cl⁻] + H₂(気)↑
みたいな感じのイメージ。)
式を立てられたら，あとは(1)と同様。
(3)
(i) (1)と同様。
順序としては，
|CH₄|=|CO₂|=1 → |H₂O|=2 → |O₂|=2.
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
物質量比は 1 : 2 : 1 : 2.
(ii) メタンの分子量CH₄=12+1.0×4=16[g/mol],
標準状態での気体の体積22.4[L/mol]
を用いて，それぞれの物質量を計算する。
n(CH₄) = 1.6[g] / 16[g/mol] = 0.10[mol]
n(O₂) = 5.6[L] / 22.4[L/mol] = 0.25[mol]
(iii)「反応量の比」=「化学反応式の係数比」
よって，メタン0.10molとちょうど反応する酸素は0.20molであるから，酸素が0.05mol(=5.0×10⁻²mol)残ることになる。
このとき反応量は，
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
0.10mol : 0.20mol : 0.10mol : 0.20mol
であるから，
発生したCO₂の物質量n(CO₂)=0.10[mol]
生じた水H₂Oの物質量n(H₂O)=0.20[mol]
よって，それぞれの物質について，
発生した二酸化炭素の体積は，
V(CO₂) = 0.10[mol] × 22.4[L/mol] = 2.2[L]
また，分子量H₂O=1.0×2+16=18[g/mol]より，
生じた水の質量は，
m(H₂O) = 0.20[mol] × 18[g/mol] = 3.6[g]
(4) 2H₂ + O₂ → 2H₂O
「反応量の比 = 係数比」より，
n(H₂) : n(O₂) : n(H₂O) = 2 : 1 : 2
また，V[L] = n[mol] × 22.4[L/mol] より，
体積は物質量に比例するから，
反応する気体の体積の比は，
V(H₂) : V(O₂) = 2 : 1
今，水素H₂は3.0L, 酸素O₂は2.4Lある。
水素3.0Lとちょうど反応する酸素は1.5Lであるから，反応せずに残る酸素は0.9Lである。このとき，生じた水はすべて液体であるから，反応後の気体は酸素だけであり，その体積は0.9Lである。
n(H₂) : n(H₂O) = 2 : 2 = 1 : 1 より，
n(H₂O) = n(H₂)
ここで，反応した水素の物質量は，
n(H₂) = 3.0[L] / 22.4[L/mol] = 0.134[mol] となるため，
n(H₂O) = 0.134[mol]
分子量H₂O=1.0×2+16=18[g/mol]より，
生じた水の質量は，
m(H₂O) = 0.134[mol] × 18[g/mol] = 2.4[g]
以上、お疲れさまでした☺
(2) Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
「反応物の物質量比 = 反応式の係数比」より，
n(Zn) : n(HCl) : n(ZnCl) : n(H₂) = 1 : 2 : 1 : 1
ここで，Zn=65[g/mol], 反応した質量m(Zn)=6.5[g]より，
n(Zn)[mol] = 6.5[g] / 65[g/mol] = 0.10[mol]
② n(Zn) : n(HCl) = 1 : 2 なので，
n(HCl) = 2 × n(Zn) = 0.20[mol]
分子量HCl = 35.5+1.0 = 36.5[g/mol]より，
反応した塩化水素HClの質量は，
m(HCl) = 0.20[mol] × 36.5[g/mol] = 7.3[g]
③ n(Zn) : n(H₂) = 1 : 1 より，
n(H₂) = n(Zn) = 0.10[mol]
標準状態では気体1molあたり22.4Lだから，
発生した水素H₂の体積は，
V(H₂) = 0.10[mol] × 22.4[L/mol] = 2.2[L]
④ すでに計算したように，亜鉛6.5gの物質量は0.10molであり，これとちょうど反応する塩化水素HClの物質量は0.20molであった。
つまり，必要な6.0mol/L塩酸をx[mL]とすると，必要なHClの物質量は0.20[mol]だから，
6.0[mol/L] × x × 10⁻³[L] = 0.20[mol]
x = 100/3 = 33[mL]