理科の「量的関係」についてなんですが…。

質問

理科の量的関係で分からない箇所があって、ご教授いただきたいです。

・ある濃度の希硫酸10mlとマグネシウムを反応させたときに発生する水素の体積について（標準状態）。
(Mg=24)

(1)希硫酸のmol濃度を求めなさい。
(2)発生した水素の体積が448mlであるとき、マグネシウムの質量はいくらか。

回答No.4

htms42

問題がおかしいです。

問題文の構成もおかしいです。

「発生した水素の体積が448mlであるとき、
(1)希硫酸のmol濃度を求めなさい。
(2)マグネシウムの質量はいくらか。」
です。

問題の文章からは入れたマグネシウムが完全に反応したのか一部が残ったのかも分かりません。（普通はどちらであるかがはっきりと分かるような文章になっています。）

（イ）完全に反応した時
　希硫酸の濃度は　～ｍｏｌ／Ｌ以上という事しか分かりません。

（ロ）一部が反応しないで残った時
　水素が４４８ｍｌ生じたということで硫酸が使い切られています。
硫酸1モルから気体の水素が1モル生じますから硫酸の濃度は決まります。
この場合、反応したマグネシウムは０．４８ｇですが希硫酸中に入れたマグネシウムは０．４８ｇ以上ということになります。

＞また、この問題の答えは、
mol濃度は　2mol/L
Mgの質量は 0.48g
となっています。

この答えが決まるのは
・マグネシウムの一部が反応しないで残った
という条件が示されていて、
問の文章が
・「反応した」マグネシウムの質量はいくらか
となっている場合です。

無理に解く必要のない問題です。内容が明確でない問題を無理に条件を推測して解いても現象の理解にはつながりません。
条件不足で決まらないものを決まっているように勝手に考えるというのは科学的ではありません。
きちんとした問題を選ぶのも勉強のうちです。

回答No.3

noname#160321

希塩酸、希硫酸等を１.０mol/Lと定義することは「大昔(50年ほど前)」良くやられました。
(2)酸が過剰にある事を前提にするのが「常識」ですので、
Ｍg ＋ Ｈ2ＳＯ4(aq) → Ｈ2↑ ＋ ＭｇＳＯ4
つまり水素分子のモル数とマグネシウム金属のモル数は等しい事になります。
448mL/22400mL × 24 (g/mol)
すると解答とも合います。

回答No.2

B_one

#1さんと同意見。
意味のよく解らない設問です。

それでも次のように仮定して、無理矢理解いてみましょう。
１．希硫酸10ml中の硫酸とマグネシウムは完全に反応し、どちらも残らない。
２．発生した水素の体積が448mlであることから推定して、標準状態で水素1molの体積は22.4Lである(^^;)

　　　Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑

上の反応式から発生した水素と反応したマグネシウムのmol数は等しいので、マグネシウムの質量が求められます。

希硫酸10ml中の硫酸のmol数も発生した水素のmol数と等しいですから、希硫酸のmol濃度はむにゃむにゃむにゃになるはずですね。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.1

ORUKA1951

それだけじゃ答えは出ません。
(1)はどだい、無理なので
(2)を解くと、反応したマグネシウムの質量は分かりますが、全部反応したのか残ったものがあるのか、マグネシウムはなくなったけど硫酸が残っているかが不明

　よって、(1)も解けない

　そもそも、標準状態ってどれを使うのか
(1)STP-standard temperature and pressure(１９９７以前/22.4L)なのか、
(2)STP-standard temperature and pressure(１９９７年以降/22.7 L)なのか、
(3)SATP-standard ambient temperature and pressure(現在のスタンダード/24.8 L)

の指定がないです。

お礼

回答ありがとうございます。

標準状態の件については、(1)です。

また、この問題の答えは、
mol濃度は　2mol/L
Mgの質量は 0.48g
となっています。