Question

契約

この問題はなぜ気体の体積を比率で解けないのでしょうか？答えが変わります。どういうときに、気体の比率が同じになるのでしょうか

#
(GOD)
111. 過不足のある反応 3.9 アセチレン C2H2 と0℃, 1.013×105Paで11.2Lの
Batpu
Damer Th
26
素を燃焼させた。 次の各問いに答えよ。
(1) この変化を化学反応式で表せ。
反応終了後、反応せずに残る気体は何か。 また、その質量は何gか。
生成した二酸化炭素は0℃, 1.013×105Pa で何Lか。 また, 生成した水は
Like Wohn
末か
の粉

7
(0
g/mol なので, 反応する硫酸の質量は,次のようになる。
1.2
98g/mol× -molk
-=6.53g
2
(3) 0℃,1013×10Pa で 1.4L の水素は1.4/22.4molであり, 化学
反応式の係数から, 3molの水素を得るために必要なアルミニウムは2
mol なので 水素1.4/22.4mol を得るために必要なアルミニウムはその
2/3倍である。 アルミニウムのモル質量は27g/mol なので 求めるアル
2.8L
ミニウムの質量は,次のようになる。
27g/mol×
1.4
22.4mol×12=1.12g
22.4L/mo/
64
......
110. 過不足のある反応
解答 (1) 2.0mol (2) HCI, 0.10mol (3) Zn, 1.5×10-2 mol
解説 亜鉛と塩酸の反応は, 次の化学反応式で示される。
x2/mol
でもよい
Zn+2HCl→ZnCl2+H2
(1) 化学反応式の係数から 1.0molのZn と反応する HCI は 2.0mol
である。 したがって, 残ったHCIは4.0mol-2.0mol=2.0mol である。
補足この反応は, 次のように表すことができる。
0
0 [mol]
Zn+2HCl → ZnCl2 + H2
反応前 1.0 4.0
変化量 -1.0 -2.0
反応後 0
2.0
+1.0 +1.0 [mol]
1.0 1.0 [mol]
(2) 化学反応式の係数から, 0.20mol の Zn と反応する HCI は 0.40
mol である。 これはもとのHCI よりも少ないので, HCI が残ることがわ
かる。 残った HCI は 0.50mol-0.40mol=0.10mol である。
解説 (1) 目算法によって盗数を求める。
(2) 化学反応式の係数から, 2molのアセチレン C2H2と5mol の酸素
O2 が反応することがわかる。 アセチレン C2Hのモル質量は20g/mol
なので, 3.9g のアセチレンは
=0.15mol である。 このアセチ
3.9g
26g/mol
レンと反応する酸素は 0.15mol× (5/2)=0.375molである。 一方, 11.2
2.6g
(3) Zn モル質量は 65g mol なので, 2.6g の Zn は,
65g/mol
0040moll となりこれと反応する HCL は 1,080mol である。 一方,
0.10mol/Lの塩酸 500mL に含まれる HCI は、次のように求められる。
L=0.050mol
0.10mol/LX
500
1000
これはもとのZnと反応する HCI の量よりも少なく, Zn が溶け残るこ
とがわかる。 0.050mol の HCI と反応する Zn は, 0.050mol/2=0.025
mol なので、溶け残る Zn は 0.040mol-0.025mol=0.015mol となる。
111. 過不足のある反応
解答(1) 2C2H2 +502→4CO2+2H2O
(2) 酸素, 4.0g (3) 二酸化炭素:6.7L 水: 2.7g
1.4L
22.4L/mol
化学反応式の係数
からどちら
るかを判断する。
(3)
0.04 0.05
10.04:00
① モル濃度 [mol]
体積 [L] = 物質量
化学反応では、
ない方の物質が完
応する。反応の
は、量的に少ないか
質の物質量に支配さ
11.2L
22.4L/mol
Lの酸素は
=0.500mol である。 したがって、アセチレンが
完全に反応し、酸素は0.500mol-0.375mol.125molる。 酸素の
モル質量は32g/mol なので, 反応後に残る酸素の質量は、
32g/mol×0.125mol=4.00g
(3) 化学反応式の係数から, 1molのアセチレン C2H2が反応すると、
2molの二酸化炭素CO2 が生じる。したがって, 生成した二酸化炭素は,
22.4L/mol×0.15mol×8=6.72L
また、アセチレン1molの反応で1molの水H2O が生じるので、この
とき生じる水は,
18g/mol×0.15mol=2.7g
112. アルミニウムの純度
解答 (1) 6.7×10 - mol (2) 90%
解説 (1) アルミニウムと硫酸の化学反応式は次のようになる。
2AI+3H2SO Al2(SO4)3 +3H2
化学反応式の係数から, 0.10molの水素が発生したときに反応したアル
ミニウムの物質量は、次のように求められる。
0.10mol× =6.66×10-2mol
3
(2) アルミニウムのモル質量は 7/polなので、反応したアルミニウ
ムの質量は, 27g/mol>0.10mol×(2/3=1.80gである。したがって,
アルミニウムの純度(質量パーセント) は,次のようになる。
1.80g×100=902
アルミニウムの質量
混合物の質量
x100=
2.0g
5.6L
22.4L/mol
RES PA
-0.15 -0375 +030 +0.15
113. 基本法則
解答 (ア) 1.5×103 (イ) 2 ( 4 (2
(3) ① (4) ③
解説 (1) アボガドロの法則から、0℃ 1.
の気体には, 6.0×102 個の分子が含まれる。 したが
含まれる酸素分子の数は, 次のように求められる。
-=1.5×1023
6.0x1023/mol×
(2) この変化を化学反応式で表すと,次のようにな
N2+3H22NH3
温度・圧力が一定であれば, 各気体の物質量と体積の
1体積のN2と3体積のH2 とが反応すると2体積の
のように, 反応に関与する気体の体積は、同温同圧
整数比となる。 これを気体反応の法則といい, ゲー
ス)によって見出された。
(3) 一酸化炭素 28g 中に, 炭素は12g, 酸素は
素の質量比は12:16=3:4である。 また、質量を変
中の炭素と酸素の質量比は,常に3:4となる。
成している成分元素の質量比は常に一定である。
いい プルースト (フランス)によって見出された。
2:5
(115 (-)-
(15-03755
なし
H2Oのモル質量は
8g/ml分ある。
22.4L/mol×0.3mol
=6,72L
●混合物に含まれる純物
質の割合を純度という。
第Ⅱ章 物質の変化
気体反応の法
で
2:57 11.2=
で

化学反応式
分子の数
物質量
質量
の体積
C,
X10³ Pa
4/
CH4
1 分子
6.02×1023×1個
1mol
13116×1g/
22/4×1 L
mut
+
202
2 分子
6.02×1023×2個
2 mol
25
¡¡
32×2 g
22.4x 2/L
CO2
1 分子
6.02×1023×1個
1 mol
44×1g
Cha
+
ACOS SOL
22.4× 1L
2H2O
2 分子
6.02×1023×2個
2 mol
18×2g
水は0℃,
1.013 × 105Paで
は気体ではない。