化学 問題

メタン（ＣＨ４）が完全燃焼して、二酸化炭素と水が生成する反応について、次の問に答えよ。
(1)この反応の化学反応式を表わせ。
(2)メタン３．５ｍｏｌが完全燃焼するのに酸素は何ｍｏｌ必要か？
(3)メタン４．０ｇが完全燃焼すると生じる水は何ｇか。
(4)０℃、１ａｔｍで５．６Ｌのメタンが完全燃焼すると生じる二酸化炭素は何Ｌか。
(5)０℃、１ａｔｍで１０Ｌのメタンと２５Ｌの酸素が完全燃焼した。燃焼後、メタンと酸素のどちらが何Ｌ残ったか。
解答お願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： nagisa_a0 回答日時： 2011/06/25 13:15

(1) CH4+2O2→CO2+2H2O

(2) (1)よりメタン1molが燃焼するのに酸素が2mol必要なので3.5×2＝7.0mol

(3) C=12g H=1.0gとすると、メタン1molは12+(1.0×2)=16gなので、メタン4.0gは0.25mol
メタン1molが燃焼すると2molの水が生成されるので、生じる水は0.5mol×18g=9.0g

(4) メタン1molが燃焼すると、二酸化炭素1molが生じるので、生じる二酸化炭素は5.6L

(5) 10Lのメタンが燃焼するのに必要な酸素は20L。従って酸素が5L残る。

No.1 回答者： matumotok 回答日時： 2011/06/25 12:55

こんにちは。

私はこの手の問題は得意です。大船に乗ったつもりで、お任せ下さい。

＞(1)完全燃焼するからには過剰量の酸素が必要なので
ＣＨ４＋５Ｏ２→ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ

＞(2)メタン３．５ｍｏｌが完全燃焼するのに酸素は何ｍｏｌ必要か？
メタン分子の原子の数に注目します。炭素が一つで水素が５個です。一方、酸素の原子の数は２ですので、
３．５÷５×２＝１．０が正解です。

＞(3)
メタン中の原子の数が５個。そして水分子の原子の数は３ですので４．０÷５×３＝２．４。これを重さに換算するにはメタンの分子量で割って水の分子量をかけます。
２．４÷１６×１８＝２．７グラムが正解です。

＞（４）０℃、１ａｔｍでは、１モルの気体の体積は２２．４Lです。したがって５．６Ｌのメタンは４モルです。メタン分子の原子の数が５、二酸化炭素分子の原子の数が３なのですから、４÷５×３＝２．４モルの二酸化炭素が出来ます。これをLに直すには、２２．４で割ります。
２．４÷２２．４＝０．１０７Lになります。

＞（５）これはひっかけ問題です。メタン分子の原子の数は５ですので、１０Lのメタンには５×１０の原子があります。酸素分子の原子の数は２ですので、２５Lの酸素にも５０の原子があります。ちょうど同じ数なので、どちらも残らずに完全燃焼します。答えは、どちらも残らない、となります。

勉強頑張ってください。