化学基礎mol】標準状態において5.6LのブタンC4H10と44.8Lの酸素を混合して完全に反応させ

化学基礎mol】標準状態において5.6LのブタンC4H10と44.8Lの酸素を混合して完全に反応させた。
①ブタンと酸素のうち,残った気体を答え,その質量を求めなさい。
② 生成した二酸化炭素の体積と水の質量を求めなさい。

〔こちらもお願いしたいです〕
亜鉛6.5gを3.0mol/Lの希塩酸100mLに溶かすと水素が発生し,塩化亜鉛が生成する。発生する水素の体積(標準状態)を求めなさい。

途中式と解答お願いしたいです。

No.4 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2023/11/14 17:22

No.3 です。

「お礼」に書かれたことについて。

＞残った気体は酸素(12g)

反応前：
ブタン： 0.25 [mol]
酸素　： 2.00 [mol]

反応に使われたのが
ブタン： 0.25 [mol]
酸素　： 1.625 [mol]

ですから、残ったのは
酸素：2.00 - 1.625 = 0.375 [mol]

酸素分子 O2 のモル質量は 32 g/mol なので、質量に直せば
　32 [g/mol] × 0.375 [mol] = 12 [g]
です。

＞CO2 22.4Ｌ,H2O 22.5gですか？

その結果で生成するのは
　CO2：ブタンの4倍なので　1.00 mol
　H2O：ブタンの5倍なので　1.25 mol
そして
　CO2 の標準状態での mol体積は 22.4 L/mol
　H2O の mol質量は 18 g/mol
なので、
　CO2 の体積は 22.4 [L/mol] × 1.00 [mol] = 22.4 [L]
　H2O の質量は 18 [g/mol] × 1.25 [mol] = 22.5 [g]


＞あと下の問題ですが残るのはHCI0.1モルですか？

「HCI」じゃなくて「HCl」ね。最後は「小文字のエル」だよ。

亜鉛と希塩酸の反応の化学式は
　Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
なので、
　Zn：0.1 mol と
　HCl：0.3 mol
が反応したら、
「Zn：0.1 mol と HCl：0.2 mol が反応して、0.1 mol の ZnCl2 と 0.1 mol の H2 が生成する」
ことになり、HCl は 0.1 mol 余る。

発生する水素分子は 0.1 mol なので、その標準状態での体積は
　22.4 [L/mol] × 0.1 [mol] = 2.24 [L]

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2023/11/13 22:45

No.2 です。

＞ブタンが残りますか？

回答なの内容をよく読んで、自分のアタマで考えてください。

「これに①②の量を当てはめれば
　ブタン：0.25 mol
　酸素　：1.625 mol
が反応することになります。」

と書きましたよ。
もともとあったのは

「ブタンが 5.6 L なら
　5.6 [L] / 22.4 [L/mol] = 0.25 [mol]　　　①
酸素は
　44.8 [L] / 22.4 [L/mol] = 2.00 [mol]　　　②」

ですよ？

この回答へのお礼

残った気体は酸素(12g)
CO2 22.4Ｌ,H2O 22.5gですか？

あと下の問題ですが残るのはHCI0.1モルですか？

お礼日時：2023/11/14 16:24

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2023/11/13 21:18

そもそもの物質の量の測り方である mol の考え方を理解できていませんね？

原子であれ分子であれ、それを「アボガドロ定数」（= 6.02 × 10^23）の個数だけ集めると、それが「1 mol」の物質量になります。

そして、原子や分子を「アボガドロ定数」（= 6.02 × 10^23）の個数だけ集めると、その質量が「原子量」「分子量」「式量」に「グラム」を付けた数値になるのです。（というか、そうななるように決めた数値が「アボガドロ定数」（= 6.02 × 10^23）ということ。原子や分子１個は極めて軽いが、このぐらいの個数を集めると「グラム」のオーダーになる）
それが「mol」の意味です。
「同じ mol なら原子・分子の個数が同じ」ということです。

化学反応は分子・原子どうしで起こり、「化学反応式」は「原子・分子が何個ずつで反応するか」を表すのですが、それは「目には見えない」し「測定もできない」ので、全体を「アボガドロ定数倍」して「原子・分子が何 mol ずつで反応するか」を表すと考えるのです。
そうすれば「グラム」で測定できる程度の「目に見える量」になるからです。
ということで、物質の量を「mol」で表すと便利なのです。


標準状態では、1 mol の気体の体積が 22.4 L であることを知っていれば各々の mol 数が求まりますね。

ブタンが 5.6 L なら
　5.6 [L] / 22.4 [L/mol] = 0.25 [mol]　　　①

酸素は
　44.8 [L] / 22.4 [L/mol] = 2.00 [mol]　　　②

そして、その反応式が書ければ、「完全に反応」するには何 mol 動詞であればよいかもわかりますね。

　2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O

これは、上に書いたように
「2 個のブタン分子と 13個の酸素分子が反応して、8個の二酸化炭素分子と10個の水分子が生成する」
ことなので、それを「アボガドロ定数個」倍すれば
「2 mol のブタン分子と 13 mol の酸素分子が反応して、8 mol の二酸化炭素分子と10 mol の水分子が生成する」
ということを意味します。

これに①②の量を当てはめれば
　ブタン：0.25 mol
　酸素　：1.625 mol
が反応することになります。
どちらがどれだけ残るか、分かりますね？

その結果で生成するのは
　CO2：ブタンの4倍なので　1.00 mol
　H2O：ブタンの5倍なので　1.25 mol

上に書いたように、1 mol の重量は「分子量に『グラム』をつけたもの」になるので（そうなるように「アボガドロ定数」を決めた）
　CO2 の分子量：44 → 1 mol の重量は 44 g
　H2O の分子量：18 → 1 mol の重量は 18 g
から、生成した重量が求まりますよね。


＞〔こちらもお願いしたいです〕

同じようにやればできますよね？

亜鉛の原子量は 65.4 なので、6.5 g は
　約 0.1 mol　　③
です。

3.0 mol/L の希塩酸 100 mL = 0.1 L には、HCl が
　3.0 [mol/L] × 0.1 [L] = 0.3 [mol]　　　④
含まれています。

亜鉛と希塩酸の反応の化学式は
　Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
なので、③と④が反応したら、水素分子が何 mol 発生するか分かりますね？
その体積は？

あとは自分でやってみること。

この回答へのお礼

ブタンが残りますか？

お礼日時：2023/11/13 21:42

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2023/11/13 20:44

何がわからない? どこまで理解できている?

この回答へのお礼

化学反応式と余るのが酸素というところまでです。

お礼日時：2023/11/13 20:46