化学 この問題の解き方を教えてください。

マグネシウムに塩酸を加えると次の化学反応式で示される反応が起こり、水素が発生する。この反応について、次の問いに答えよ。ただし、原子量はＭｇ＝２４、標準状態での気体の体積を２２.４lとする。Ｍｇ＋２ＨＣｌ→ＭｇＣＬ２＋Ｈ2　（問）０．１２ｇのマグネシウムと過不足なく反応する塩酸は何mlか。

はじめに私の解答を載せておきます。初歩的なミスをしているかとおもわれますが、お許しください。

マグネシウムの物質量は０．１２/24=0.005(mol)
反応式の係数の比より、塩酸の物質量は0.01mol
塩酸の体積は、0.01×22.4=0.224(L)=224(ml)

解説では125mlでした。

解答のご指摘お願いします。

質問者からの補足コメント

• 表を載せるのを忘れてました。すいません。
  
  加えた塩酸の体積（ｍｌ）と発生した気体の標準状態の体積（ｍｌ）の関係
  ------------------------------------------------------
  塩酸の体積（ｍｌ）...............50.0ml 100ml 150ml 200ml
  気体の標準状態の体積（ｍｌ）.44.8ml 89.6ml 112ml 112ml
  ----------------------------------------------------------
  
  あと、指針には「過不足なく反応する物質の量の関係に注意して考える」とありました。

    補足日時：2017/12/01 21:01

• ご回答ありがとうございます。正しい解法は理解できました。
  
  補足の質問ですが、この問題は、過不足なく反応した点を探すので、水素の体積から答えを導くんですよね。だから求める塩酸の体積は、気体が一定になる150ml以上にはならないという前提になります。
  もし加える塩酸が150ml以上になっても発生する気体の体積が増え続ければ、解答のように反応式の係数の比で求めてもいいのでしょうか。
  表の、塩酸が150ml以上になると気体の体積が一定になるっていうのを見逃したために間違えたと考えていいですか？

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/12/02 12:07

No.5 ベストアンサー 回答者： Zincer 回答日時： 2017/12/02 12:39

気体（水素）の発生量が頭打ち（一定）になっている理由は説明済みです。

Ｍｇの物質量できまります。それ以下の場合は塩酸の物質量がＭｇに対して不足しているので加える塩酸の量に比例しているのです。ですから過不足なく反応する点は前回（No4）回答した交点の１点のみということになっています。

〉もし加える塩酸が150ml以上になっても発生する気体の体積が増え続ければ、解答のように反応式の係数の比で求めてもいいのでしょうか
No1でも、書きましたが、質問者さんの解答は「反応した塩化水素の標準状態での体積」を求めているにすぎません。決して（溶液である）塩酸の体積を計算できないのです。
塩酸の体積を求めるならば、使用した塩酸の濃度が必要なのです。
逆にこの実験結果から塩酸の濃度を求めることすら可能なのです。

この回答へのお礼

なるほど。私の解答は最初から求めているものが違ったんですね。
最後までご協力してくださりありがとうございました。

お礼日時：2017/12/02 14:09

No.4 回答者： Zincer 回答日時： 2017/12/02 09:21

間違いなく「HCl」塩化水素分子は常温常圧では気体ですよ。

水に３６～３７％（飽和）ほど溶けた溶液のことを濃塩酸と呼んでいます。
ただ単に塩酸とかいた場合の濃度はわかりません。
そこで表の出番です。
使い方
横軸に塩酸の体積、縦軸に発生した気体の体積を取ります。
100mlまでは順調に増加していますが、150ml以上になると一定になっています。すでにMgが完全に反応してしまっているのです。
では「過不足なく反応した」のはどこでしょう？となります。
実験値ならば誤差を含んでいますので、100までの直線と150以上の直線の交点を探す操作が必要になりますが、このデータでは100までは完全に比例し、150以上では一定ですのでNo３さんのように単純な比例計算で値を出すことも可能なわけです。

No.3 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2017/12/02 07:45

この表は発生した水素の体積から、HCLの体積を換算する為のもの。

だから発生した水素の体積を求める。
発生水素は0.01モルだから、体積は22.4L×0.01=112ml

表から読み取ると
50.0 : 44.8 = x : 112
x=125ml

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2017/12/02 14:09

No.2 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2017/12/01 20:08

問題文がそもそも変。

HCLは気体では無く、分子量36.5g、密度1.19g/cm³の液体。

それを元に体積を計算しても125にはならない。
（0.3ml程度）

No.1 回答者： Zincer 回答日時： 2017/12/01 19:57

＞マグネシウムの物質量は０．１２/24=0.005(mol)

＞反応式の係数の比より、（反応する）塩酸の物質量は0.01mol
までは完璧。
＞塩酸の体積は、0.01×22.4=0.224(L)=224(ml)
？？？
変だけど、「反応した塩化水素の標準状態での体積は？」ならこれで計算できます。
ありがちな「発生した水素の体積は？」なら、半分！

＞反応する塩酸は何mlか。
ということは、液体のはずで、濃度が必要になります。
＞解説では125mlでした。
解説に合わせて濃度を計算することも可能ですが、...
条件が抜けているように思います。