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化学基礎の問題です。
この2問が分からないので教えてください。

マグネシウム7.2gと標準状態で4.48Lの酸素を反応させると、強い光を出して燃焼し、酸化マグネシウムができる。次の問いに答えなさい。

(1)生成する酸化マグネシウムの質量は何gか。
(2)反応せずに残った物質はなにか。また、その質量は何gか。

よろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

量的関係は化学で最も重要なものです。


正しい反応式を書き、係数に比例した物質量(mol)の関係を作ればいいのです。

まず、反応式です。
2Mg + O2 → 2MgO
ですから、MgとO2が2:1でちょうど反応します。

Mgは質量で与えられているので、物質量は分子量・式量で割ります。
Mgの原子量を2とすると、
Mg〔mol〕=7.2/24=0.3

酸素は体積で与えられているので、1molの体積である22.4で割ります。
O2〔mol〕=4.48/22.4=0.2

Mg 0.3〔mol〕に対してO2は半分でいいので、0.15〔mol〕必要です。
実際は0.2〔mol〕あるので、O2があまり、Mgは全て使われます。

(1)Mgが全て使われ、MgとMgOの係数は同じなので、
できるMgOは0.3〔mol〕です。
0.3にMgOの式量をかけると答えが出ます。

(2)O2は0.2〔mol〕ありますが、0.15〔mol〕しか使いません。
 よって、0,05〔mol〕余ります。
 これにO2の分子量をかけると答えが出ます。
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この回答へのお礼

お礼が遅くなってすみません。
とても分かりやすく回答してくださりありがとうございました。

お礼日時:2013/10/02 19:10

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Q溶液の温度変化による結晶の析出量の公式

x=析出量、b=溶液の量、S=温度変化まえの溶解度、S`=温度変化後の析出量
とすると、x/b=(S-S`)/(100+S)
となると書いてあったんですが、この公式がいまいち理解できません
また、同様に溶媒量をaとすると、
x/a=(S-S`)/100
となるのも理解に苦しんでいるので、ぜひ何故このようになるのか
教えていただけませんでしょうか?

Aベストアンサー

S'は温度変化後の溶解度、の誤りでしょう。
溶解度がSであるということは、「水100gに対して物質がSgだけ溶ける」ということです。
これを踏まえて、具体的な数字を用いて考えてみましょう。

例えば、80℃で溶解度が50、20℃で溶解度が30である溶質があったとしましょう。
これを、水100gを基準にして考えてみると、80℃では50gまで溶かせますよね。つまり、
80℃では溶液は150g(=100+50)ですよね。では、これを20℃まで冷やしてみましょう。
すると、20℃では溶質は30gまでしか溶かせないので、50-30=20gが析出します。
この現象は、
『溶液100+50=150gに対して、50-30=20gの溶質が析出する』
ということですよね。これを
『溶液bgに対して、xgの溶質が析出する』
という形に置き換えて考えてみましょう。すると、上と下の関係は同等です。
そこで、両者の比を取ってみましょう。
(100+50):(50-30)=b:x
左辺は溶液150gの場合、右辺は溶液bgの場合です。

さて、本題では50g=S、30g=S'でしたから、この比の式は
(100+S):(S-S')=b:x
と変形できるので、内項、外項をとって整頓すると、
x/b=(S-S')/(100+S)
が導出されます。

上の解法では、溶液を基準に考えました。しかし、これを溶媒(=水)を基準に考えても
計算できるのです。つまり、
『水100gに対して、50-30=20gが析出する』=『水agに対して、xgが析出する』
このように考えて、両者の比を取ってあげましょう。すると、
100:(50-30)=a:x
→100:(S-S')=a:x
→x/a=(S-S')/100
が導出されます。

S'は温度変化後の溶解度、の誤りでしょう。
溶解度がSであるということは、「水100gに対して物質がSgだけ溶ける」ということです。
これを踏まえて、具体的な数字を用いて考えてみましょう。

例えば、80℃で溶解度が50、20℃で溶解度が30である溶質があったとしましょう。
これを、水100gを基準にして考えてみると、80℃では50gまで溶かせますよね。つまり、
80℃では溶液は150g(=100+50)ですよね。では、これを20℃まで冷やしてみましょう。
すると、20℃では溶質は30gまでしか溶かせないので、50-30=20gが析出...続きを読む

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問題2:0.20mol/L塩化バリウムBaCl₂水溶液10cm³にちょうど反応する0.10mol/L硫酸ナトリウムNa₂SO₄水溶液の体積は何cm³か。また、この反応では白色の硫酸バリウムBa₂SO₄が沈殿する。Baの原子量を137として、この沈殿物の物質量と質量を求めよ。

どうか2問とも分かる方、よろしくお願いします(;O;)

Aベストアンサー

問題1
 この反応の反応式は書けますか?それぞれの物質の分子量(式量)を求められますか?そして炭酸水素ナトリウム42gが何モルか判りますか?標準状態での気体の体積とモル数の関係を知っていますか?もしこれらが判らないのであれば教科書を読み返してください。上記のことを判らない状態で解答だけ見ても多分身に付かないと思いますよ。
 と断ったうえで解答です。反応式は
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
です。炭酸水素ナトリウムの式量は84ですから42gは0.5モルです。反応式をみると炭酸水素ナトリウムの半分のモル数の二酸化炭素が発生するので、発生する二酸化炭素は0.25モル。標準状態、アモルの気体は22.4Lなので、0.25モルであれば5.6Lです。
 炭酸ナトリウムの式量は106なので53gは0.5モルです。反応式を見ると炭酸水素ナトリウムは炭酸ナトリウムの2倍モル必要ですから1モル、つまり84gです。

問題2
 これも上記と同じですが、溶液の体積と濃度、溶質のモル数の関係を理解する必要があります。
反応式は
 BaCl2 + Na2SO4 → 2NaCl + BaSO4
0.20mol/L塩化バリウムBaCl₂水溶液10cm³に含まれる塩化バリウムは0.2*10/1000モルで、反応式より1モル対1モルの反応なので、硫酸ナトリウムも同じモル数必要です。従って求める体積をVとすると
0.1*V/1000=0.2*10/1000=0.002
なのでV=20mlです。硫酸バリウムは塩化バリウムと等モル生成するので0.002モル。これに硫酸バリウムの式量をかければ質量が出ます。

問題1
 この反応の反応式は書けますか?それぞれの物質の分子量(式量)を求められますか?そして炭酸水素ナトリウム42gが何モルか判りますか?標準状態での気体の体積とモル数の関係を知っていますか?もしこれらが判らないのであれば教科書を読み返してください。上記のことを判らない状態で解答だけ見ても多分身に付かないと思いますよ。
 と断ったうえで解答です。反応式は
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
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