Question

me

至急！
(5)番の解き方が全くわかりません。
わかりやすくお願いします🤲
答えは④60,⑤18です

次の文章を読み、あとの問いに答えなさい。
金属が酸素と結びついた化合物から金属の単体を取り出すことにより, 人類はさまざまな金属を利
使用してきた。この代表的なものに鉄がある。鉄は磁鉄鉱 (鉄と酸素の化合物)にコークス(炭素)を混ぜ
て熱することにより、 その単体を取り出している。
金属と酸素の結びつきやすさは、金属の種類によってさまざまである。 鉄, 銀,マグネシウムを
酸素と結びつきやすい順に元素記号を使って並べよ。
(1 >
〕
>
(愛知・東海高)
ある温度・圧力のもと、酸化鉄 Fe2O3 から単体の鉄を得る実験をした。この実験では二酸化炭素の
みが発生し、100gの酸化鉄から70gの鉄が得られ,そのとき反応したコークスは18gであった。
(2) この実験で,下に示す [I]の反応のみが起こったと考えると,炭素と酸素の原子1個の質量の比
はどうなるか, 最も簡単な整数比で答えよ。
炭素: 酸素=〔
〕
2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2 ･･････ [I]
しかし、この実験において, 実際には下に示す [Ⅱ] の反応も起こっており, 発生した一酸化炭素は
空気中の酸素と反応 (2CO+O2→2CO2) したため、二酸化炭素のみが発生した。炭素と酸素の原
子1個の正しい質量の比は3:4である。 また,気体の体積は,同じ温度・圧力であれば,気体の種
類に関係なく気体分子の数に比例する。
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO……… [Ⅱ]
19.01
次の文章の( ① )~(③)にあてはまる (同じ・ 2倍・半分) のいずれかの語句を答えよ。
① 〔
] ②[
〕 ③ 〔
)
一定の酸化鉄から最大量の鉄を取り出すとき,[I]の反応のみと [ⅡI]の反応のみが起こった場合
を比べる。[I]のみに比べて [ⅡI] のみの場合,反応するコークスの質量は(①)で,得られる鉄
の質量は(②), 同じ温度・圧力において発生する一酸化炭素の体積は,二酸化炭素の体積と比
べ(③)になる。
この実験の温度・圧力における二酸化炭素の密度は1.98g/Lである。 下線部から求められる一酸
化炭素の密度は、同じ温度・圧力において何g/Lか。 小数第2位まで求めよ。
下の文章の ( 4 と ( ⑤ )にあてはまる整数値を答えよ。
4 [
〕
] ⑤[
〕
この実験で反応した100gの酸化鉄のうち,[II]の反応で使われた酸化鉄は(④)gであり,
発生した一酸化炭素と反応した空気中の酸素は ( ⑤ gである。

(5) [I]と[Ⅱ] で,
2Fe2O3 +3C 4Fe+ 3CO2･･･ [I]
Fe2O3 + 3C→2Fe + 3CO･・･・ [Ⅱ]
[Ⅱ] の反応でできたCOは空気中の酸素と反応し
て,
2 CO+O2→2CO2 となるので, COの係数を
そろえるために, [II] を2倍,この式を3倍する
と,
2Fe2O3 +6C→4 Fe + 6 CO･・・ [Ⅱ]
[6CO+3O2→6CO2
この2つの式をまとめると
2Fe2O3 +6C +3O2 → 4 Fe +6CO2･･･ [Ⅱ]
となる。
下の [I]と[Ⅱ]で,
2Fe2O3 + 3C 4 Fe + 3CO2･･･[I]
2Fe2O3 +6C +3O2 → 4 Fe + 6 CO2･･･ [II]]
100gの酸化鉄から70gの鉄が得られているので
酸化鉄(Fe2O3) の中の酸素原子 (0) の質量は,
100-70=30g
反応したコークスの質量は18gなので, [I] と
[ⅡI']の起こる割合を, [I]: [ ⅡI'] = x y として
酸化鉄の中の酸素原子の質量と反応した炭素原子
の質量の比を示す式をつくると,
(203 × x + 203xy) : (3Cxx +6Cxy) =30:18
となる。 さらに, 炭素原子 (C) と酸素原子 (O) の
質量比が, C: 03:4なので,これをまとめる
と,
(4×6×x+4×6×y) : (3×3×x+3×6×y) = 5:3
(24x+24y): (9x+18y) = 5:3
この式を整理すると, x:y=2:3 となる。
したがって,

3
=60g
2+3
また. [Ⅱ]]の反応では, 酸化鉄の中の酸素原子
の数と空気中から取り入れた酸素原子の数は等し
いので,
④ 100 ×
5 30×
3
2+3
= 18g