物質量と化学反応式の問題
の塩酸 に、十分な量の亜鉛 を加えたところ、塩酸中の塩化水素 がすべて反応して水素が発生した。反応は次の化学反応式で表される。
発生した水素の体積は、標準状態(、)で何 か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、標準状態の気体のモル体積を とし、発生した水素はすべて気体として集められるものとする。
この問題で使うもの
- 溶液を使った反応の量的関係(説明と入口の問題)
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ヒント
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ヒント 1
溶液を使った反応の量的関係を使います。まずモル濃度と体積から の物質量を求めましょう。
ヒント 2
の物質量は(モル濃度)×(体積 [L])です。化学反応式の係数から の物質量の比で反応・生成します。
ヒント 3
は 、発生する は です。これを標準状態の体積に換算します。
答えと解説
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解説を読む
溶液中の反応でも、まずモル濃度と体積から反応物の物質量を求め、あとは化学反応式の係数の比(=物質量の比)を使います。
1. 塩酸に含まれる の物質量を求める
体積を に直すと なので
2. 係数の比から発生する の物質量を求める
亜鉛は十分にあるので、 はすべて反応します。化学反応式より なので
3. 標準状態での体積に換算する
有効数字 2 桁に丸めて、 です。
別解
HCl の物質量は 。係数比 HCl : H2 = 2 : 1 より H2 は 。標準状態の体積は 。検算: mol、 mol。有効数字 2 桁で 。