水の体積比の問題です。

質問

水の体積比の問題です。
今私は中学３年生で夏期講習に通っています。
そこの塾で使っているテキストの問題で分からない所が・・・・・・・

問題はこれです。
気体Ａを水素・気体Ｂを酸素と分かっている事とします。
ＡとＢの体積比は２：１です。

Ａ・Ｂをそれぞれ５cm?ずつ別の装置に取り、Ａ・Ｂの気体を混合して点かしたところ
水蒸気が５cm?でき、ある気体が残りました。このとき残った気体は酸素と水素どちらでしょうか？
また、その体積は何cm?になりますか？

という問題です。
ちなみに残った気体は酸素で体積は2.5cm?になります。
なぜ酸素が残って体積がこの数になるのかわからないので
その二点を明確に解説をお願いします。

回答No.2

hananoppo · ベストアンサー

化学式は次のようになります。

2Ｈ2 ＋ Ｏ2 → 2Ｈ2Ｏ

この化学式の係数はそのまま反応する気体の体積比になります。
つまりこの化学式は、体積2の水素と体積1の酸素が反応すると、体積2の水蒸気が発生することを意味します。
実際は、体積5cm3の水素と体積2.5cm3の酸素が反応して、体積5cm3の水蒸気が発生しているので、酸素が2.5cm3残ることになります。

それにしても、「ＡとＢの体積比は２：１です。」の一文は謎です。

お礼

御回答ありがとうございます。
hananoppoさんの答えから、水素：酸素：水＝２：１：２　と
表せるのでしょうか？

化学式の係数はそのまま反応する気体の体積比になると書かれていますが、
すると２Cu＋O2→２CuO　の体積比も　２：１と表してもいいのでしょうか？

謎な文を書いてしまってすみません。
問題には「AとBに集まった気体の体積を比べるとほぼ２：１の体積比になった」と
書いてあるのです。

回答No.3

vsl2000

＞化学式の係数はそのまま反応する気体の体積比になると書かれていますが、
＞すると２Cu＋O2→２CuO　の体積比も　２：１と表してもいいのでしょうか？

　いいえだめです。CuとCuOは気体ではなく固体ですから。

＞謎な文を書いてしまってすみません。
＞問題には「AとBに集まった気体の体積を比べるとほぼ２：１の体積比になった」と
＞書いてあるのです。

　あなたが問題をきちんと全部書かないから謎の文になるのです。
　問題の前段には水の電気分解の様子が書かれていて、分解の結果生じた２種類の気体の体積比が2：1だったと述べているのです。

お礼

御回答感謝です。
化学反応式の係数は気体の時だけ使えるのですね。

はい、まさにあなたのおっしゃる通りです。
私の説明不足でした；；　
すみませんm(__)m

回答No.1

Anti-Giants

＞＞ＡとＢの体積比は２：１です。
　何に使うの？
もしかして、化学反応式使っちゃだめなの？
　水素と酸素が反応して水（水蒸気）ができるとき、水素：酸素＝２：１で反応するってこと？

『化学式不使用での説明』
　まず、起こったことは「酸素と酸素の二倍の体積の水素が反応した」こと。
　だから、水素の方が先に反応しつくして、残ったのは酸素。
　（だって、水素の方がたくさん反応するんだから、先に無くなる）
　酸素は水素の半分しか反応していない。
　もともと、同じ量だけあったのだから、酸素は5÷2で2.5.

『化学式を使ったの説明』
　2H2 + O2 → 2H2O

発生した水蒸気の量＝反応した水素の量＝ 5(cm^3)
だから、水素は全部反応したことがわかる。

残った酸素の量
＝ 5 - 反応した水素の量（発生した水蒸気の量）の半分
= 5 - 2.5 = 2.5.

お礼

御回答ありがとうございます。
化学反応式は使って大丈夫です。　多分水素と酸素が２：１で反応するという意味だと思います。
この回答に1つ疑問点があるのですが、化学式を使ったの説明の方で
発生した水蒸気の量＝反応した水素の量　とありますが化学式をどのように
つかって反応した水素の量が分かったのですか？
何度も質問すみません；；