物質量と化学反応式の問題
質量パーセント濃度 の濃塩酸(密度 )を水でうすめて、濃度 の塩酸を つくりたい。必要な濃塩酸の体積は何 mL か。有効数字 2 桁で答えよ。ただし、原子量は 、 とし、うすめる操作の間に塩化水素は失われないものとする。
この問題で使うもの
- 質量パーセント濃度(説明と入口の問題)
- 原子量・分子量・式量(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)
- 質量パーセント濃度とモル濃度の換算(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)
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ヒント
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ヒント 1
水でうすめても溶質(HCl)の物質量は変わりません。まず、つくりたい塩酸に含まれる HCl の物質量を求めましょう。
ヒント 2
HCl の物質量 = モル濃度 × 体積 [L]。これを質量に直し、質量パーセント濃度で割ると濃塩酸の質量、さらに密度で割ると体積になります。
ヒント 3
必要な HCl は 0.25 mol(9.125 g)です。これを含む濃塩酸は g なので、それを密度 1.18 g/cm³ で割りましょう。
答えと解説
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解説を読む
うすめても溶質の塩化水素 の物質量は変わらないので、つくる塩酸に含まれる の量を、濃塩酸から取り出せばよい。
つくる塩酸に含まれる の物質量は
のモル質量は なので、その質量は
濃塩酸の質量パーセント濃度は なので、この量の を含む濃塩酸の質量は
密度 より、その体積は
有効数字 2 桁で 。
別解
。つくる塩酸中の は mol で、質量は g。
濃塩酸 mL の質量は g で、その 36.5 % が なので 。
より mL。有効数字 2 桁で 21 mL。
検算: 濃塩酸 mL は g、その 36.5 % は g、 mol で一致。