章末問題

$\ce{Ca(OH)2}$ にはCaが1個、Oが2個、Hが2個含まれます(カッコの外の2が、カッコ内のOとHの両方に掛かることに注意)。

$40+16\times2+1.0\times2 = 40+32+2.0 = 74$

答え:74

アンモニア分子1個には水素原子が3個含まれるので、水素原子の物質量はアンモニアの物質量の3倍です。

$2.0\times3 = 6.0\,\mathrm{mol}$

個数は、物質量にアボガドロ数を掛けて求めます。

$6.0\times6.02\times10^{23} = 3.612\times10^{24} \approx 3.6\times10^{24}$

答え:水素原子の物質量は6.0mol、個数は約 $3.6\times10^{24}$ 個

まず物質量を求めます。$n=\dfrac{V}{22.4}=\dfrac{33.6}{22.4}=1.5\,\mathrm{mol}$

質量は $w=nM=1.5\times17=25.5\,\mathrm{g}$

答え:25.5g

溶質の質量は、溶液の質量に質量パーセント濃度を掛けて求めます。

$200\times\frac{9.8}{100} = 19.6\,\mathrm{g}$

物質量は、$n=\dfrac{w}{M}=\dfrac{19.6}{98}=0.20\,\mathrm{mol}$

答え:質量19.6g、物質量0.20mol

体積をLに直すと $500\,\mathrm{mL}=0.500\,\mathrm{L}$。モル濃度の式 $c=\dfrac{n}{V}$ を変形すると $n=cV$ なので、

$n = 2.0\times0.500 = 1.0\,\mathrm{mol}$

答え:1.0mol

炭素→水素→酸素の順に係数を合わせます。$\ce{C2H6}$ には炭素2個、水素6個含まれるので、$\ce{CO2}$ の係数を2、$\ce{H2O}$ の係数を3にします。

$\ce{C2H6 + O2 -> 2CO2 + 3H2O}$

右辺の酸素は $2\times2+3\times1=7$個。左辺は $\ce{O2}$ のみなので係数は $\dfrac{7}{2}$。分数をなくすため全体を2倍します。

$\ce{2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O}$

答え:$\ce{2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O}$

$n_{\ce{Mg}}=\dfrac{3.6}{24}=0.15\,\mathrm{mol}$。係数比1:1より $n_{\ce{H2}}=0.15\,\mathrm{mol}$。

$V = 0.15\times22.4 = 3.36\,\mathrm{L}$

答え:3.36L

係数で割った値を比較します。$\ce{H2}:\dfrac{3.0}{2}=1.5$、$\ce{O2}:\dfrac{1.0}{1}=1.0$。値が小さい $\ce{O2}$ が限定反応物です。

$\ce{O2}$ が $1.0\,\mathrm{mol}$ すべて反応するとして、係数比 $\ce{O2}:\ce{H2O}=1:2$ より、

$n_{\ce{H2O}} = 1.0\times2 = 2.0\,\mathrm{mol}$

答え:限定反応物は酸素($\ce{O2}$)。生成する水は2.0mol。