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この問題の答えがないので解答してください。
また、どういう点に着目すればよいのか教えてください。

プロパンC3H8を空気中で完全燃焼させた。
以下の各問いに答えよ。
原子量:H=1、C=12、O=16

1:プロパンが完全燃焼すると、二酸化炭素と水ができる。この科学反応式を書け。

2:11.2lのプロパンを燃焼させるのに必要な酸素の体積を求めよ。

3:2のときの酸素の質量は何gか。

4:11..2リットルのプロパンを燃焼させて生じる二酸化炭素の質量を求めよ。

5:66gのプロパンを燃焼させた。
発生する二酸化炭素と水蒸気の体積の合計を求めよ。発生する水はすべて水蒸気とする。

6:66gのプロパンを燃焼させるのに必要な空気(窒素80%、酸素20%)の体積を求めよ。

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A 回答 (4件)

 No.3です。


 2の

>プロパンはリットルで割ってmolを出すので(?)、酸素も同様にする。
>(右辺)22.4l分のxmol
>22.4で割って、11.2×5=x
>x=56.0l。

の解き方がよく分かりませんでしたが、答えが合っているので、多分分かっていらっしゃるのだと思います。

>標準状態で求めるので、
>(左辺)22.4l分の11.2l=2分の1mol
>プロパンと酸素の比は1:5

はいいですね。私流に解けば、
標準状態で11.2 lのプロパンの物質量は、11.2 l/(22.4 l/mol)=0.5 mol
プロパンと酸素の比は1:5なので、
0.5 mol : (酸素の物質量)=1 : 5
∴酸素の物質量は、(5/1)×0.5 mol=2.5 mol
∴標準状態での酸素の体積は、22.4 l/mol×2.5 mol=56.0 l …(答)

3
 2で、酸素の物質量が2.5 molと分かりました。これを質量に直すのです。No.1で、物質量から質量に変換するには、分子量が必要と言いましたね。まず酸素の分子量を求めましょう。分子量が分かったら、物質量と質量の関係が分かります。とりあえず酸素の分子量を求めて下さい。その数値に、単位g/molを付けたもの(これをモル質量とよびます)が、物質量と質量を関係付けるものです。ですから、まず酸素の分子量を計算して下さい。

4
 11.2 lのプロパンの物質量は、2で0.5 molと分かりましたね。それを燃焼させて生じる二酸化炭素の物質量はいくらになりますか? 1で化学反応式を使って、「プロパンと酸素の比は1:5」と考えたのと同じように、「プロパンと二酸化炭素の比」を考えればよいのです。すると、比例計算によって0.5 molのプロパンを燃焼させて生じる二酸化炭素の物質量が求められます。二酸化炭素の物質量が分かったら、その二酸化炭素の質量が求められます。物質量と質量を関係付けるものは、分子量(モル質量)でしたね。ですので、二酸化炭素の分子量をまず計算しなければなりません。分子量(モル質量)が分かったら、物質量を質量に直して、答が出ます。

5
 No.1に書いた通りなのですが、まず質量が66 gのプロパンの物質量を求めます。質量を物質量に直すには、分子量が必要ですね。まずプロパンの分子量を計算します。それを使って、プロパンの物質量が計算できます。プロパンの物質量が分かったら、それを燃焼して発生する二酸化炭素と水蒸気(気体の水)それぞれの物質量は、1の化学反応式から分かります。二酸化炭素および水蒸気の物質量が分かったら、それらの(標準状態での)体積が分かりますね。物質量から標準状態での体積への変換の係数は、22.4 l/molです。それぞれの体積が分かったら、そせを合計して、答えになります。

6
 質量が66 gのプロパンの物質量は、5で計算しました。それを燃焼させるのに必要な酸素の物質量が、1の化学反応式から分かります。酸素の物質量が分かったら、その酸素の標準状態での体積が計算できます(22.4 l/molの値を使って)。酸素の体積が分かったら、与えられた空気の組成から、酸素と空気の比を使って、空気の体積が計算できます。
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この回答へのお礼

理解できました。
教えてくださって本当にありがとうございました。

お礼日時:2007/02/27 14:07

 No.1です。



>必要な酸素の物質量は5O2である為に、16×5=80なのでしょうか?
>分子量は、16×5÷2=30で正解なのでしょうか?
>酸素の物質量・分子量はそれで正解しているのか教えてください。

 両方とも違います。物質量・分子量の計算の仕方は分かっていますか?
 難しく、そして一気に考えすぎのような気がします。1の化学反応式は分かっておられると思いますが、まず化学反応式を書いてみて下さい。それから、私のNo.1の回答の中に書いたものについて、順を追って一つ一つ答えを出していって下さい。まずは化学反応式からどうぞ…

この回答への補足

1
化学反応式は
C3H8+O2→CO2+H2O

Cが3個あるためにCO2に3を付けて3CO2。
H8とH2があり、8÷2=4
これで4H2Oとなり。
次に、Oの数は3×2+4=10
酸素分子は酸素原子が二つなので、10÷2=5。よって5O2。
よって、
C3H8+5O2→3CO2+4H2O

2
標準状態で求めるのことが抜けていました。
標準状態で求めるので、
(左辺)22.4l分の11.2l=2分の1mol
プロパンと酸素の比は1:5
プロパンはリットルで割ってmolを出すので(?)、酸素も同様にする。
(右辺)22.4l分のxmol
22.4で割って、11.2×5=x
x=56.0l。

3以降の式の立て方がどうすればいいのかが分かりません。
どういう単位を使ってどう計算すればいいのか教えてください。

補足日時:2007/02/27 01:13
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22.4リットルが1モルです。

1モルの酸素の質量は、16×2=32gです。これぐらいのことは、教科書に書いてありませんか。

この回答への補足

それは書いてたんですが、解き方・考え方が分からないのでこの質問を投稿する事にしたのです。
僕の学校では、比例計算(○g・個等の単位/その単位の基準の値)molという方式で解くのかは分かってるのですが、ただ解くだけでは使えるのですが、考え方となるとそれを理解してないので使いにくいということで、どういう計算の方法があるのかと思ってしたのですが・・・
32gが分かっていても、体積までのステップが分からないのです。

補足日時:2007/02/26 21:23
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 「どういう点に着目すればよいのか」をお答えします。



1
「科学反応式」→「化学反応式」ですね。
完全燃焼の反応式を書かせる、というのは基本問題です。教科書に必ず解き方が載っているはずです。ヒントを言えば、燃焼とは、プロパンなどが何と反応するのでしょうか? それが分かれば、
aC3H8 + b(何か) → cCO2 + dH2O
の係数a、b、c、dを求めるだけです。
2
11.2 lという数字を見ただけで、ピンとくるようになればしめたものですが、分からなければ、回り道ですが、11.2 lのプロパンの物質量がいくらか、をまず考えることです。そして、それを燃焼させるのに必要な酸素の物質量がいくらか、を考えます。あとは、物質量を体積に直すだけです。ここで、1の化学反応式が分かっていないと答えが求められません。
3
これも、酸素の物質量が分かっていれば、酸素の分子量を使って求められます。
4
11.2 lのプロパンの物質量は2で考えましたから、それだけのプロパンから生じる二酸化炭素の物質量を求めます。このときに、1の化学反応式が必要です。二酸化炭素の物質量を、質量に直します。このときに、二酸化炭素の分子量が必要です。
5
まず、66 gのプロパンの物質量がいくらかを考えます。次に、そのプロパンから発生する二酸化炭素と水蒸気(気体の水)それぞれの物質量を求めます。物質量から、体積に変換します。
6
66 gのプロパンの物質量は5で考えましたから、そのプロパンを燃焼させるのに必要な1の(何か)の物質量を求めます。その物質量を体積に直し、それだけの(何か)を含む空気の体積を求めます。(何か)は、問題文の空気の成分、窒素か酸素のどちらかですね。

 問題全般を通して言える事は、問題文で物質の量が体積や質量で与えられていますが、まずそれらを物質量に直して考えると考えやすくなるということです。物質量は高校化学で習う大切な考え方ですので、しっかりと考え方を身に付けて下さい。

この回答への補足

2の、11,2lは、22,4lの2分の1であることは分かりました。
必要な酸素の物質量は5O2である為に、16×5=80なのでしょうか?
分子量は、16×5÷2=30で正解なのでしょうか?
酸素の物質量・分子量はそれで正解しているのか教えてください。

補足日時:2007/02/26 22:04
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Qプロパン完全燃焼後、生じる二酸化炭素の体積と水の質量?

プロパンが完全燃焼するときの化学反応式は、
C(3)H(8) + 5C(2) → 3CO(2) + 4H(2)O …( )内の数字は右下につく小文字
で与えられる。
いま、プロパン13.2gを完全燃焼させるときに生じる二酸化炭素の標準状態での体積と水の質量はそれぞれいくらか。
ただし、原子量はC=12,H=1,O=16とする。

【解説】
反応式より、C(3)H(8)1モルからCO(2)3モルと水4モル生成する。
C(3)H(8)=12×3+1×8=44であるから、
C(3)H(8) 13.2gは、13.2/44=0.3モル
★ゆえに、このとき生成する二酸化炭素は、1:3=0.3:xより、
x=0.9モル
∴22.4×0.9=20.2リットル
また、生じた水のモル数は、1:4=0.3:yより、
y=1.2モル
H(2)O=1×2+16=18であるから、
18×1.2=21.6g

【答え】
体積;20.2リットル
質量21.6g

について、教えてください。
★以下が分かりません。
まず、この「1:3」とは何のことでしょうか?
式全体も、「何を求めると、次にどのように発展させられるのか」、全く分かりません。
因みに、「モル」とは、どういう時に使い、そもそも何ですか?
教科書には書いてあるのですが、イメージが沸きません。

化学(バケ学)というだけあって、ホント分からないです。
大嫌いな科目になりそうです。(いや、もうなりました)
この手の問題が出たときには、何と何が分かっていれば解け、計算式はどうなのか、
超初心者相手にご解説をお願いします。
言葉に不備等あるかもしれませんが、よろしくお願いいたします。
印刷し、よく考え直してからお返事したいと思いますので、多少お礼が遅くなることがございます。

プロパンが完全燃焼するときの化学反応式は、
C(3)H(8) + 5C(2) → 3CO(2) + 4H(2)O …( )内の数字は右下につく小文字
で与えられる。
いま、プロパン13.2gを完全燃焼させるときに生じる二酸化炭素の標準状態での体積と水の質量はそれぞれいくらか。
ただし、原子量はC=12,H=1,O=16とする。

【解説】
反応式より、C(3)H(8)1モルからCO(2)3モルと水4モル生成する。
C(3)H(8)=12×3+1×8=44であるから、
C(3)H(8) 13.2gは、13.2/44=0.3モル
★ゆえに、このとき...続きを読む

Aベストアンサー

> まず、この「1:3」とは何のことでしょうか?

 燃焼させるプロパン(C3H8)と生成する二酸化炭素(CO2)の分子数の比です。プロパン1個から二酸化炭素3個が生成しますので,1:3です。ただ,最初にある反応式の意味が解っているのであれば,この比は考えなくても構いません(私自身は考えません)。これについては後で述べます。


> 式全体も、「何を求めると、次にどのように発展させられる
> のか」、全く分かりません。
> この手の問題が出たときには、何と何が分かっていれば
> 解け、計算式はどうなのか、
 
 では,順番に考えていきましょうか。基本は『反応式が何を意味しているか』です。

 反応式は C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O ですね。この反応式が意味する事は,acacia7 さんがお書きの様に,プロパン分子(C3H8)1個(1モル,1分子)を完全に燃焼させる(酸素と反応させる)には酸素分子(O2)が5個(5モル,5分子)必要で,その結果二酸化炭素分子(CO2)3個(3モル,3分子)と水分子(H2O)4個(4モル,4分子)できるという事です。

 逆に言いますと,二酸化炭素分子(CO2)1モルが生じるのはプロパン分子 1/3 モルを酸素分子 5/3 モルと反応させたときであり,水分子(H2O)1モルが生じるのはプロパン分子 1/4 モルを酸素分子 5/4 モルと反応させたときです。

 この場合,1個単位で考えると,プロパン分子 1/3 個や酸素分子 5/3 個などと分けがわからなくなりますが,6x10^23 個を一塊と考える「モル」であれば考えられますね。ですので,通常,「モル」を単位として数を考えるのが都合が良いわけです。

 質問が『生じる二酸化炭素の標準状態での体積と水の質量は』ですから,それぞれ何モル生じるかを求めます。質量とか体積で問われていても,基本はモル数(何個あるかですね)を求める事です。

 反応式が意味する事が解っていれば,何モル生じるかはプロパン分子何モルを反応させたかで求まりますね。問題文に『プロパン13.2g』とある事から『C(3)H(8) 13.2gは、13.2/44=0.3モル』です。

 「プロパン分子(C3H8)1モルを完全に燃焼させると二酸化炭素分子(CO2)3モルと水分子(H2O)4モルできる」わけですから,0.3 モルからは「二酸化炭素 0.3x3 = 0.9 モル」と「水 0.3x4 = 1.2 モル」ですね。

 いかがですか,こう考えれば比例式なんて必要ないです(ですので私は使いません)。あくまでも,『基本は反応式』です。後は,反応式中の何のモル数を求める必要があり,何のモル数が分かっているかを押さえれば,少しづつ解法が見えてくると思います。


> 因みに、「モル」とは、どういう時に使い、
> そもそも何ですか?

 acacia7 さんの丁寧な回答がありますので,私はもう少し具体的に。

 鉛筆を考えて下さい。1本,2本,3本,・・・と数えますよね。でも12本づつ纏めたら,どうします。1ダース,2ダース,3ダース,・・・となりますね。さらに,12ダースづつ纏めると,1グロス,2グロス,3グロス,・・・となります。

 「モル」もこのダースやグロスと同じ様に考えて下さい。6x10^23 個づつ纏まると1モル,2モル,3モル,・・・と数えるわけです。つまり,分子や原子の数を表している(数え方)です。


 『超初心者相手にご解説をお願いします。』との事で長くなりました。お許し下さい。

> まず、この「1:3」とは何のことでしょうか?

 燃焼させるプロパン(C3H8)と生成する二酸化炭素(CO2)の分子数の比です。プロパン1個から二酸化炭素3個が生成しますので,1:3です。ただ,最初にある反応式の意味が解っているのであれば,この比は考えなくても構いません(私自身は考えません)。これについては後で述べます。


> 式全体も、「何を求めると、次にどのように発展させられる
> のか」、全く分かりません。
> この手の問題が出たときには、何と何が分かっていれば
> 解け、計算...続きを読む

Qイオン一個に含まれる電子の数

問い)イオン一個に含まれる電子の数は、それぞれ何個か
 (1)NH4+ (答)10個
 (2)OH-  (答)10個
 (3)NO3- (答)32個
 (4)CO32- (答)32個
 (5)SO42- (答)50個
という問題なんですが、どうやって解けばよいのでしょうか。
教えてください。

Aベストアンサー

(1)だけ回答します。あとは考え方は同じです。
NH4+
窒素は原子番号7なので中性状態で7個の電子をもちます。
(これがわからなければ説明しょうがありません。)
水素は1なので中性状態で1個の電子です。

中性のNH4は7+4x1=11個の電子を含みます。

NH4+:+1価ということは1個電子が取れているということなので、
11個ー1個=10個が回答。

Q化学反応式の量的関係の問題について教えてほしいです!

化学反応式の量的関係の問題について教えてほしいです!
今、化学で↑の授業を受けてるのですが
解き方がイマイチわからないので困ってます;;

(問)
標準状態で、プロパン22gと酸素89.6Lを混合し、これに点火して完全燃焼させた。
分子量 C3H8(プロパン)=44

(1)反応せずに残った気体は何か。また、その物質量は何molか。
(2)生じた二酸化炭素の体積は標準状態で何Lか。
(3)生じた水分子の数は何個か。

できれば、詳しい回答をお願いします!!(><)

Aベストアンサー

No.1の方の解法で合っていると思います。
(2)(3)で少しミスをしていると思いますが、

補足すると

炭化水素(CとHだけからなる物質)は完全燃焼するとCO2とH2Oになる
1molの理想気体は標準状態(0℃、1atm)のとき22.4L
1molの分子の個数は6.02×10^23個(アボガドロの法則)

を使います。

問題の解答は、

完全燃焼を仮定して、
C3H8 + zO2 → xCO2 + yH2O

左辺にCは3個なので、x=3と考える、
左辺にHは8個なので、y=4と考える
右辺のOの個数は、3×2+4×1=10,よってO2の形で考えるとz=5

よって反応式は、C3H8+5O2→3CO2+4H2O (1)

反応前の状態で
プロパンのモル数は22/44=0.50[mol]
O2は標準状態を仮定して89.6/22.4=4.0[mol]
(1)式から、プロパン1molを完全燃焼させるには5molのO2が必要
1:5=0.50:x x=5×0.50/1=2.5
よって2.5molのO2が消費される。よって反応に関わらないO2のモル数は
4.0-2.5=1.5[mol]
ゆえに完全燃焼後に1.5molのO2が残ることになる。{(1)}

(1)式より、1molのプロパンの完全燃焼により3molのCO2が発生する。
1:3=0.50:x x=0.50×3=1.5[mol]
1:22.4=1.5:y y=22.4×1.5=33.6
よって生じたCO2の体積は33.6[L] {(2)}

(1)式より、1molのプロパンの完全燃焼により4molのH2Oが生じる。
1:4=0.50:x x=0.5×4=2
1:6.12×10^23=2:y y=2×6.12×10^23=1.224×10^24
よって得られたH2O分子の個数は1.22×10^24[個] {(3)}

化学式の量的関係は、化学反応式を考えて、比を考えるとだいたい解けると思います。

No.1の方の解法で合っていると思います。
(2)(3)で少しミスをしていると思いますが、

補足すると

炭化水素(CとHだけからなる物質)は完全燃焼するとCO2とH2Oになる
1molの理想気体は標準状態(0℃、1atm)のとき22.4L
1molの分子の個数は6.02×10^23個(アボガドロの法則)

を使います。

問題の解答は、

完全燃焼を仮定して、
C3H8 + zO2 → xCO2 + yH2O

左辺にCは3個なので、x=3と考える、
左辺にHは8個なので、y=4と考える
右辺のOの個数は、3×2+4×1=10,よってO2の形で考えるとz=5

よって反応式は、C3...続きを読む


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