問題 103 109
Check 化学反応式のつくり方
①反応物の化学式を左辺 生成物の化学式を右辺に書き, 両辺を矢印で結ぶ。
② 化学式に係数をつける。
(a) 両辺で各原子の数が等しくなるようにする。
(b) 係数は最も簡単な整数比とする。
(c) 係数が1の場合は省略する。
③ 化学反応の前後で変化しない溶媒や触媒の化学式は, 化学反応式中に示さない。
105. 金属の燃焼
解答 (1) O23.0mol M2O3:2.0mol
(2)02:1.5mol M203:1.0mol (3)M:6.0mol 02:4.5mol
解説 化学反応式の係数は,反応物や生成物の物質量の比を表してい
る。金属MとO2とM203 の比は4:3:2なので, 4molのMと3molの
O2が反応して,2mol の M203 が生成することがわかる。
(カ) 0.80 (キ) 35 (ク) 1.2 (ケ) 22
106. エタンの燃焼・
解答 (ア) 30 (イ) 0.40 (ウ) 3.5 (エ) 1.4 (オ) 45
解説 エタン C2H6 の燃焼は,次の化学反応式で表される。
2C2H6+702 4CO₂+6H₂O
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12g
エタンのモル質量は30g/mol なので, その12gは
=0.40mol
30 g/mol
である。
化学反応式の係数から, 2molのエタンの燃焼には, 7molの酸素 O2が
必要なので、エタン1molの燃焼では, 酸素 7/2mol = 3.5mol が消費さ
れることがわかる。 したがって, 0.40mol のエタンの燃焼で消費される
酸素の物質量は, 0.40mol×3.5=1.4mol となる。 酸素のモル質量は32
g/molなので,その質量は32g/mol×1.4mol=44.8g= 45gである。
また, エタン1mol の燃焼で, 2molの二酸化炭素 CO2 が生成するので、
0.40molのエタンが燃焼したときに生成する二酸化炭素の物質量は
0.40mol×2=0.80mol である。 二酸化炭素のモル質量は44g/mol なの
で、その質量は44g/mol×0.80mol=35.2g=35gである。
同様に,エタン1molの燃焼で, 3molの水H2O が生成するので, 0.40
molのエタンの燃焼で生成する水は0.40mol×3=1.2mol である。 水の
モル質量は18g/mol なので, その質量は18g/mol×1.2mol=21.6g
=22gである。
107. 化学反応式と質量の関係
解答 (1) (ア) 5.0×10-2 (イ) 5.0×10-2 (ウ) 5.0×10-2
(エ) 3.7 (オ) 4.8 (カ) 0.10 (2) (キ) 1.5 (ク) 1.0
(ケ) 1.5 (コ) 23 (サ) 48 (シ) 27
解説 化学反応式の係数は,各物質の物質量の比を表す。 各物質の質
量は,モル質量に物質量をかけて求められる。
(1)化学反応式 Mg+2HCI MgCl2+H2の係数から 1molのMg
molのHCI が反応して, 1molのMgCl2と1molのH2 が生成する
ことがわかる。 表から, 0.10molのHCI が反応しているので反応した
Mg は 0.050mol,生成した MgCl2とH2 も 0.050molずつである。 Mg,
HCI, MgCl2, H2 のモル質量は,それぞれ24g/mol, 36.5g/mol, 95g/mol,
2.0g/mol である。 表から,反応する Mgの質量は1.2gなので,その物
1.2g
-0.050mol である。 このとき反応するHCI の質量は
質量は
24 g/mol
36.5g/mol×0.050mol×2=3.65g=3.7g, 生成する MgCl2の質量は
95g/mol×0.050mol=4.75g=4.8g, H2の質量は2.0g/mol×0.050mol
=0.10gである
(2)(1) と同様に, 化学反応式 C2H6O+3O2→2CO2+3H2O から, 1
molのC2HOと3molのO2が反応して, 2molのCO2と3molのH2O
が生成することがわかる。 C2H6Oの物質量の値をもとに,反応物, 生成
物の物質量をそれぞれ求める。
次に, CO2 (=44g/mol) が44g生成しているので、 その物質量は
44 g
-=1.0molである。 C2H6O, O2, H2O のモル質量は,それぞれ
44g/mol
46g/mol, 32g/mol, 18g/mol である。 反応物, 生成物の物質量とモル質
量から、各物質の質量を求める。
108. 水の生成
解答 (1) 酸素 : 0.25mol 水: 0.50mol (2) 3.2g (3) 2.80L
解説 (1) 化学反応式の係数から, 水素2molと酸素1molが反応
して 水 2 mol を生じることがわかる。 したがって, 水素 0.50mol と反
応する酸素の物質量は, 0.50mol×1/2=0.25molである。 このとき生
成する水の物質量は, 0.50mol である。
3.6g
(2) 水のモル質量は 18g/mol なので 水3.6g は
=0.20mol
18g/mol
である。 化学反応式の係数から, 0.20molの水が得られたときに反応し
た酸素は 0.10mol である。 酸素のモル質量は32g/molなので,このと
き反応した酸素の質量は32g/mol×0.10mol=3.2gである
5.60L
-=0.250mol
22.4L/mol
であり、この水素と反応する酸素の物質量は,化学反応式の係数から,
0.250mol×1/2 と求められる。 したがって, 0℃ 1.013 ×10 Pa におけ
ある酸素の体積は, 22.4L/mol×0.250mol×1/2=2.80L である。
(3) 0℃ 1.013×105 Paで5.60Lの水素は
別解 化学反応式の係数は、 同温 同圧における気体の体積の比も表
すので、水素 5.60L と反応する酸素の体積は, 5.60L×1/2=2.80Lで
ある。
109. 化学反応式と量的関係
(1) (a) 2 (b) 3 (c) 1 (d) 3 (2) 6.5g (3) 1.1g
解説 (1) 目算法によって係数を求める
Al2(SO4)3+3H2
2AI+3H2SO4
←
(2) アルミニウム AI のモル質量は27g/molなので, 1.2gのアルミニ
ウムの物質量は1.2/27molである。 化学反応式の係数から, 2molの
●質量の関係から,質量
保存の法則が成立してい
ることを確認できる。
反応物の質量の総和
| =1.2g+3.65g=4.85g
生成物の質量の総和
=4.75g+0.10g
-=4.85g
の
気体反応の法則である。
S
●右辺のAlz (SO)」に注
目して,これを1とおく
と効率がよい。
1.2g_
1.2
mol
27 g/mol
27
63
解説ありがとうございました🙇♀️
モル質量がそれぞれ違うことを全然考えてなかったです…本当にありがとうございました!!