化学基礎

質問

I.エタノール(密度:0.79g/ml) C2H5OH+3O2→2CO2+3H2Oについて

(1)液体のC2H5OH 100mlが完全燃焼すると標準状態下で何LのCO2ガスを得ることができるか

(2)密閉容器中でC2H5OH 184gとO2 96gを十分に反応させたとき、容器中に存在するエタノールと酸素の質量を示せ

II.マグネシウム Mg+2HCL→MgCl2+H2について
(原子量はCa=40,Mg=24,Cl=35.5)

(1)マグネシウム2.40gを十分量の希塩酸と反応させたときの発生する水素の質量と、標準状態での体積を求めろ

(2)マグネシウム3.60gを1.00mol/Lの希塩酸50.0mlと反応させたときの、未反応のマグネシウムの質量と発生する水素の質量を求めろ。

これらの解き方を教えていただけないでしょうか。それとこういった問題は何問も解いて馴れるのが一番なんでしょうか？質問だらけで申し訳ございません…

回答No.3

101325 · ベストアンサー

> それでも考えてみたのですが(b)の100mlのC2H5OHというのは79/46で1.7molという考え方でよろしいのでしょうか？

はい。その考え方でいいです。

物質量を液体の体積から求めるのは、意外と手間がかかります。この機会にしっかりと身に付けておきましょう。

まずは体積と密度から質量を計算します。
つぎに質量とモル質量から物質量を計算します。
計算に必要なモル質量は、分子式と原子量から求めます。

　質量＝体積×密度＝100mL×0.79g/mL＝79g

　分子量＝2×C＋6×H＋1×O＝24+6+16=46

　モル質量＝(分子量)g/mol＝46g/mol

　物質量＝質量÷モル質量＝79g/(46g/mol)＝1.72mol

うるさいことをいうと、有効数字を考えなければならないので、1.7molよりも1.72molのほうがいいでしょう。有効数字の考え方については、学校の理科の先生に教えてもらってください。

(c) については、まず(a)と(b)よりCO2ガスの物質量が

　CO2の物質量＝2×C2H5OHの物質量＝2×1.72mol＝3.44mol

と求まります。つぎに、標準状態下での気体のモル体積が22.4L/molであることを使うと、

　CO2ガスの体積＝物質量×モル体積＝3.44mol×22.4L/mol＝77L

と計算されます。

このとき、C2H5OHの物質量を1.7molに丸めていると、答えは76Lになります。ですけど、初めのうちから有効数字にこだわりすぎると、勉強がつまらなくなるので、あまり気にしなくてもいいです。有効数字については受験直前でもなんとかなるので、今は基礎的なことを身に付けておきましょう。

> 高校では化学を履修していないので、教科書等は無く、特に参考にするものもありません…

少し厚めの丁寧に書かれた参考書と、基礎的な問題を集めた薄めの問題集を入手しておくのがいいんじゃないかなと思います。学校にいる先生たちもどんどん利用していきましょう。

このQ&Aサイトは、わりと便利ですが、わりと無責任な大人たちが平気で無責任なことをいうので、盲信しないほうが安全でしょう。

で、無責任な大人の一人として無責任なことを書きますけど、以下のサイトは参考になるんじゃないでしょうか。
http://www.nhk.or.jp/kokokoza/library/tv/kagakukiso/archive/chapter022.html
動画はチェックしていませんけど、高校の先生が監修しているNHKの番組ですから、そんなにおかしなものではないと思います。

IIの(2)で出てくるモル濃度については、こちらをどうぞ。
http://www.nhk.or.jp/kokokoza/library/tv/kagakukiso/archive/chapter021.html

お礼

URLまで貼って下さり、無責任だなんてとんでもないです、ここまで丁寧かつ詳しく教えていただき本当に助かりました。受験までに基礎が身に着くよう頑張ります。
本当にありがとうございました。

回答No.2

ORUKA1951

＞こういった問題は何問も解いて馴れるのが一番なんでしょうか？
いいえ、この問題に限らず、理系の科目は問題をいくら解いても無駄とは言いませんが、ミニは付きません。
1. 化学反応式が書けるか　これは書いてある。
2. 化学反応式の意味　　　
3. 物質の量(物質量)を計測可能な物理量に変換
　　分子量・原子量・式量
　　体積
　　気体の場合は、状態方程式 PV = nRT

＞これらの解き方を教えていただけないでしょうか。
・(1)液体のC2H5OH 100mlが完全燃焼すると標準状態下で何LのCO2ガスを得ることができるか
　1) 反応式から物質量の関係を求める。
　2) 物質量から気体法則から体積に換算する。
・密閉容器中でC2H5OH 184gとO2 96gを十分に反応させたとき、容器中に存在するエタノールと酸素の質量を示せ
　反応式から、物質量の関係を求めて、それから過剰で残存するものがあればその物質量を求めて、質量に直す
・マグネシウム2.40gを十分量の希塩酸と反応させたときの発生する水素の質量と、標準状態での体積を求めろ
　最初と同じ
・マグネシウム3.60gを1.00mol/Lの希塩酸50.0mlと反応させたときの、未反応のマグネシウムの質量と発生する水素の質量を求めろ。
　２番目と同じ

　いずれも、基礎が理解できていれば簡単なはずです。
　自分でより簡単な問題を解いてみて、どこが理解できていないかを把握すること。

お礼

詳しく教えていただき大変助かりました。より多くの問題数をこなすよりも先に、もっと基礎的なことから取り組んでいこうと思います。本当にご回答ありがとうございました。

回答No.1

101325

これらの問題を解くには、C,H,Oの原子量と、標準状態下での気体のモル体積の値が必要です。これらの値を覚えておくべきかどうかは、学校で先生に尋ねてください。

> これらの解き方を教えていただけないでしょうか。

これらの問題は、以下の(a)～(c)が身についているかどうかを確認するための問題です。
(a) 化学反応式の係数の意味を知っている。
(b) 物質の量が体積や質量で与えられているとき、これらの物質の量を物質量で表すことができる。
(c) 逆に、物質量から、その物質の体積や質量を求めることができる。

(a)が身についていれば、C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O という化学反応式から、「１モルのC2H5OHが３モルのO2と反応すると２モルのCO2と３モルのH2Oが生成する」ということを読み取ることができます。
(b)が身についていれば、100mlのC2H5OHが何モルかを計算することができます。
(c)が身についていれば、CO2の物質量から、そのCO2ガスが標準状態下で何リットルになるかを計算することができます。

教科書を参照しながらでもかまいませんから、(a)～(c)が身についているかどうかを確認しつつ、まずは問題を解いてみてください。教科書を見てもどうしても分からない問題があれば、何がどう分からないのかを、この回答の補足欄に書いてください。

> こういった問題は何問も解いて馴れるのが一番なんでしょうか？

そうですね。
「xxxが完全燃焼すると」
「密閉容器中でxxxとyyyを十分に反応させた」
「xxxを十分量のyyyと反応させた」
などの独特の言い回しについては、問題を何問も解いて慣れるのがいいでしょう。

がんばって下さい。

補足

丁寧にご回答くださり有難うございます。私の通う高校では化学を履修していないので、教科書等は無く、特に参考にするものもありません…質問した問題は志望大学の過去問で、オープンキャンパス等で伺ったところ、主に化学基礎から出題されているそうです。

本題に戻らさせていただきますと、(a)については理解できるのですが、(b)、(c)についてはどうしてもわかりません。それでも考えてみたのですが(b)の100mlのC2H5OHというのは79/46で1.7molという考え方でよろしいのでしょうか？

厚かましいお願いで恐縮ですが詳しく教えていただけないでしょうか