無機物質の問題

銅 $0.635\text{g}$ に過剰の濃硝酸を加えたところ、銅はすべて溶けて二酸化窒素が発生した。この反応は次の化学反応式で表される。
$$\text{Cu}+4{\text{HNO}}_3⟶{\text{Cu(NO}}_3{)}_2+2{\text{NO}}_2+2{\text{H}}_2\text{O}$$
発生した二酸化窒素はすべて捕集されたものとし、理想気体とみなす。また、二酸化窒素の一部が四酸化二窒素に変化することや、水に溶けることは考えない。捕集した二酸化窒素の体積は、$27{}^{\circ }\text{C}$、$1.0\times 10^5\text{Pa}$ で何 $\text{L}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、原子量は $\text{Cu}=63.5$、気体定数は $R=8.3\times 10^3\text{Pa}\cdot \text{L}/(\text{K}\cdot \text{mol})$ とする。

塩化アンモニウム $5.35\text{g}$ と水酸化カルシウム $2.96\text{g}$ をよく混ぜて試験管に入れ、加熱してアンモニアを発生させた。反応は次の化学反応式で表される。
$$2{\text{NH}}_4\text{Cl}+{\text{Ca(OH)}}_2⟶{\text{CaCl}}_2+2{\text{NH}}_3+2{\text{H}}_2\text{O}$$
一方の物質がなくなるまで反応が完全に進んだとき、発生したアンモニアの体積は、標準状態（$0^{\circ }\text{C}$、$1.013\times 10^5\text{Pa}$）で何 L か。有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、原子量は $\text{H}=1.0$、$\text{N}=14$、$\text{O}=16$、$\text{Cl}=35.5$、$\text{Ca}=40$ とし、標準状態における気体のモル体積は $22.4\text{L/mol}$ とする。発生したアンモニアはすべて捕集され、生じた水に溶けることはないものとする。

マグネシウムとアルミニウムだけからなる粉末の混合物 $1.50\text{g}$ に過剰の希塩酸を加えたところ、混合物はすべて溶けて水素が発生した。発生した水素の体積は、標準状態（$0{}^{\circ }\text{C}$、$1.013\times 10^5\text{Pa}$）に換算して $1.68\text{L}$ であった。この混合物に含まれるアルミニウムの質量パーセントは何 $\%$ か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、水素は理想気体とみなし、標準状態での気体のモル体積を $22.4\text{L/mol}$、原子量を $\text{Mg}=24$, $\text{Al}=27$ とする。また、発生した水素はすべて捕集されたものとする。

硫酸は工業的には接触法でつくられる。硫黄を原料とする接触法は、次の 3 つの反応で表される。
$$\text{S}+{\text{O}}_2⟶{\text{SO}}_2$$
$$2{\text{SO}}_2+{\text{O}}_2⟶2{\text{SO}}_3$$
$${\text{SO}}_3+{\text{H}}_2\text{O}⟶{\text{H}}_2{\text{SO}}_4$$
硫黄 $8.0\text{kg}$ がすべて反応し、硫黄原子がすべて硫酸 ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$ になったとする。得られた硫酸をすべて用いて、質量パーセント濃度 $98\%$ の濃硫酸をつくると、その質量は何 $\text{kg}$ になるか。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、原子量は $\text{H}=1.0$, $\text{O}=16$, $\text{S}=32$ とする。

硫酸は工業的には接触法でつくられる。硫黄 $\text{S}$ を原料とする接触法は、次の 3 つの反応で表される。
$$\text{S}+{\text{O}}_2⟶{\text{SO}}_2(1)$$
$$2{\text{SO}}_2+{\text{O}}_2⟶2{\text{SO}}_3(2)$$
$${\text{SO}}_3+{\text{H}}_2\text{O}⟶{\text{H}}_2{\text{SO}}_4(3)$$
硫黄 $1.60\text{kg}$ をすべて硫酸に変えたとき、質量パーセント濃度 $98.0\%$ の濃硫酸は何 kg 得られるか。有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、原子量は $\text{H}=1.0$、$\text{O}=16$、$\text{S}=32$ とし、反応 $(1)$〜$(3)$ はすべて完全に進むものとする。