物質量と化学反応式の問題
マグネシウム 3.6 g に、濃度 2.0 mol/L の塩酸 100 mL を加えたところ、水素が発生し、やがて気体の発生が止まった。このとき、反応せずに残ったマグネシウムの質量は何 g か。有効数字 2 桁で答えよ。ただし、原子量は Mg = 24 とし、反応は次の化学反応式にしたがって、どちらか一方がなくなるまで完全に進むものとする。また、発生した水素は水溶液に溶けないものとする。
この問題で使うもの
- 過不足のある反応（説明と入口の問題）
- 溶液を使った反応の量的関係（説明と入口の問題）
- 物質量と質量・粒子の数（説明と入口の問題）
- モル濃度（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（9 技能）
読み込み中…
右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
まず Mg と HCl の物質量をそれぞれ求め、どちらが不足するかを化学反応式の係数比から判断しよう。
ヒント 2
Mg と HCl は物質量比 で反応する。HCl の物質量はモル濃度 × 体積(L) で求められる。
ヒント 3
Mg は 0.15 mol、HCl は 0.20 mol。HCl がすべて反応するので、反応する Mg は HCl の半分の物質量になる。
答えと解説
答えを見る
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
反応前の物質量を求める。
マグネシウム：
塩化水素：
化学反応式の係数から、Mg と HCl は物質量の比 で反応する。Mg 0.15 mol をすべて反応させるには HCl が mol 必要だが、HCl は 0.20 mol しかないので、HCl がすべて反応し、Mg が余る。
反応する Mg の物質量は
なので、残る Mg は
その質量は
である。
別解
Mg の物質量は mol。HCl の物質量は mol。
反応式より Mg 1 mol に HCl 2 mol が必要なので、HCl 0.20 mol と反応する Mg は mol。Mg は 0.15 mol あるので HCl が先になくなり、Mg が残る。
残る Mg は mol、質量は g。
検算: 反応した Mg は g、 g で一致する。