化学変化と原子・分子の問題
鉄と硫黄を混ぜて加熱すると、鉄と硫黄が結びついて硫化鉄ができます。このとき、鉄と硫黄は質量の比が で過不足なく反応します。
鉄の粉末 と硫黄の粉末 をよく混ぜて加熱し、一方の物質がなくなるまで完全に反応させました。反応せずに残った物質の質量は何 g ですか。
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)
この問題を解けるようになるまで(3 技能)
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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。
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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
技能「過不足のある反応」を使います。まず、鉄と硫黄のどちらがすべて反応し、どちらが余るかを決めましょう。
ヒント 2
鉄 と過不足なく反応する硫黄の質量を、比 から求めます。
ヒント 3
鉄 と反応する硫黄は で、硫黄は あるので硫黄が余ります。はじめの硫黄の質量から反応した分を引きましょう。
答えと解説
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解説を読む
鉄と硫黄は質量の比 で反応するので、どちらが余るかを調べます。
鉄 がすべて反応するのに必要な硫黄の質量を とすると、
よって、鉄 と反応する硫黄は です。
硫黄ははじめに あり、必要な より多いので、鉄はすべて反応し、硫黄が余ります。
残った硫黄の質量は
です。
なお、このときできた硫化鉄の質量は、質量保存の法則より です。
別解
鉄 14 g と過不足なく反応する硫黄は g。硫黄は 10 g あるので、硫黄が g 残る(鉄はすべて反応する)。検算: 反応した鉄 14 g と硫黄 8 g の比は 7:4 で一致する。