物質量と化学反応式の問題

難易度 1教科書の例題レベル高校化学物質量と化学反応式

尿素 $0.10 mol$ を水 $400 g$ に溶かした。この水溶液の尿素の質量モル濃度は何 $mol/kg$ か。有効数字 2 桁で求めよ。

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで（5 技能）

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ヒント 1

質量モル濃度を求める技能を使います。質量モル濃度は「溶質の物質量 ÷ 溶媒の質量（kg）」です。

ヒント 2

分母は溶液ではなく溶媒（水）の質量です。水の質量は g で与えられているので、kg に直します。

ヒント 3

水 $400 g = 0.400 kg$ です。あとは $0.10 mol$ をこれで割りましょう。

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0.25

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解説を読む

質量モル濃度は、溶媒 $1 kg$ あたりに溶けている溶質の物質量であり、溶質の物質量 $n [mol]$ と溶媒の質量 $W [kg]$ を使って
$m = \frac{n}{W}$
で求められる。分母は溶液の質量ではなく、溶媒（ここでは水）の質量であることに注意する。

まず、溶媒の質量の単位を $kg$ にそろえる。 $1 kg = 1000 g$ なので
$400 g = \frac{400}{1000} kg = 0.400 kg$

次に、質量モル濃度を求める。
$m = \frac{0.10 mol}{0.400 kg} = 0.25 mol/kg$
よって、答えは $0.25 mol/kg$ である。

別解

質量モル濃度は溶質の物質量を溶媒の質量（kg）で割ったもの。溶媒は水 $400 g = 0.400 kg$ 。 $\frac{0.10}{0.400} = 0.25 mol/kg$ 。検算： $0.25 \times 0.400 = 0.10$ mol。有効数字 2 桁で $0.25$ 。

AI が作成した問題です。公開前に次の確認を行いました。

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