物質量と化学反応式の問題

メタン ${\text{CH}}_4$ とエタン ${\text{C}}_2{\text{H}}_6$ だけからなる混合気体がある。この混合気体の体積は標準状態（$0{}^{\circ }\text{C}$、$1.013\times 10^5\text{Pa}$）で $11.2\text{L}$、質量は $9.4\text{g}$ であった。この混合気体に含まれる水素原子の総数は何個か。有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、原子量は $\text{H}=1.0$、$\text{C}=12$、アボガドロ定数は $6.0\times 10^{23}/\text{mol}$ とし、標準状態の気体 $1\text{mol}$ の体積を $22.4\text{L}$ とする。気体はすべて理想気体とみなせるものとする。

水 ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ $3.6\mathrm{g}$ に含まれる水素原子の数は何個か。有効数字 2 桁で答えよ。ただし、原子量は $\mathrm{H}=1.0$、$\mathrm{O}=16$ とし、アボガドロ定数は $N_A=6.0\times 10^{23}/\mathrm{mol}$ とする。

ある気体 X の密度は、$0{}^{\circ }\mathrm{C}$、$1.013\times 10^5\mathrm{Pa}$ において $1.25g/L$ である。気体 X の分子 $1.2\times 10^{23}$ 個の質量は何 g か。有効数字 2 桁で答えよ。ただし、気体 X は理想気体とみなし、$0{}^{\circ }\mathrm{C}$、$1.013\times 10^5\mathrm{Pa}$ における気体のモル体積は $22.4L/mol$、アボガドロ定数は $N_A=6.0\times 10^{23}/\mathrm{mol}$ とする。

メタン $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_4$ とプロパン ${\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_8$ からなる混合気体 $6.72\mathrm{L}$ に酸素 ${\mathrm{O}}_2$ $33.6\mathrm{L}$ を加え、混合気体を完全燃焼させた。燃焼後、生じた水をすべて取り除いたところ、残った気体の体積は $24.64\mathrm{L}$ であった。燃焼後に反応せずに残った酸素の質量は何 g か。有効数字 2 桁で答えよ。ただし、気体の体積はすべて $0{}^{\circ }\mathrm{C}$、$1.013\times 10^5\mathrm{Pa}$ で測定したものとし、この状態での気体のモル体積は $22.4L/mol$ とする。気体は理想気体とみなし、原子量は $\mathrm{O}=16$ とする。

窒素 ${\mathrm{N}}_2$ と酸素 ${\mathrm{O}}_2$ が物質量の比 $4:1$ で混合した気体がある。この混合気体 $5.6\mathrm{L}$（$0{}^{\circ }\mathrm{C}$、$1.013\times 10^5\mathrm{Pa}$）の質量は何 g か。有効数字 2 桁で答えよ。ただし、原子量は $\mathrm{N}=14$、$\mathrm{O}=16$ とし、気体は理想気体とみなす。$0{}^{\circ }\mathrm{C}$、$1.013\times 10^5\mathrm{Pa}$ における気体のモル体積は $22.4L/mol$ とする。