高校化学基礎

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5分で解ける!物質の変化(テスト4、第2問)に関する問題

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5分で解ける!物質の変化(テスト4、第2問)に関する問題

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この動画の問題と解説

問題

一緒に解いてみよう
演習2

高校 理科 化学基礎 物質の変化17 演習2答えなし

解説

これでわかる!
問題の解説授業
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演習2は、化学反応における過不足の計算です。

化学反応の過不足の問題では、「不足している方」の物質を基準にする

高校 理科 化学基礎 物質の変化17 演習2答えなし

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(1)は、亜鉛の質量を求める問題です。
まずは、亜鉛と塩酸の化学反応式を書きましょう。
  Zn+2HCl→H2+ZnCl2

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次にグラフを読み取りましょう。
横軸には塩酸の体積、縦軸には発生する水素の体積が書かれています。
塩酸を加えていくと、水素の体積が増えていきます。
しかし、10.0mL加えたところで、水素が増えなくなりました。
この時点で、Znが無くなったことが予想できますね。
つまり、 Znが完全に反応すると、224mLのH2が発生 することになります。

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これを利用して、実際に計算してみましょう。
まず、今わかっているのは、H2の体積224mLですね。
ここから、 H2の物質量 を求めましょう。

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気体1molあたりの体積は22.4Lなので、比例式を立てることができます。
LとmLを合わせるのを忘れないようにしましょう。
 1mol:22400mL=x mol:224mL
 x=0.01
よって、 H2の物質量は0.01mol となります。

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次に、物質量の比に注目しましょう。
化学反応式の係数に注目すると、物質量の比は、Zn:H2=1:1となります。
したがって、 Znの物質量も0.01mol ですね。

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最後に、 Znの質量 を求めましょう。
Zn 1molあたりの質量は、65gです。
さらに、このとき使用した亜鉛の質量を求めると、亜鉛は0.01molです。
 1mol:65g=0.01mol:x g
 x=0.65

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よって、答えは、 0.65g となります。

高校 理科 化学基礎 物質の変化17 演習2答えなし

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(2)は、発生する水素の体積を求める問題です。
(1)と同じ質量ということは 亜鉛は0.65g ということです。
(2)では、 塩酸の濃度は3mol/L になっています。
(1)の場合とどのように違うのか、注目してみましょう。

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まず、(1)では、2mol/Lの塩酸を10.0mL加えています。
ということは、塩酸の物質量は、いくらでしょうか?
 2mol/L×10.0mL/1000=0.02mol
亜鉛0.65gに対しては、塩酸0.02molがちょうど反応する わけです。

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つまり、0.02mol以上加えたところで、Znはもう残っていません。
ということは、 発生するH2の体積も変わりません ね。

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よって、答えは、 224mL です。

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物質の変化(テスト4、第2問)
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