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どうしてもわかりません 理科の問題です

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問題:メタンは完全燃焼すると、次の反応により二酸化炭素と水が生じる。次の問に答えなさい。ただし、気体はすべて標準状態での値とする。また原子量は、H=1.0,C=12,O=16とする。

(1)1個のメタン分子と反応する酸素分子は何個か。

(2)10個のメタン分子が反応してできる水分子は何個か。

(3)1.0molのメタンが反応してできる二酸化炭素は何molか。

(4)2.0molの水が生じたとき、反応した酸素は何molか。

(5)1.0molのメタンが反応したとき、生成する水は何gか。

(6)2.0molのメタンが反応したとき、発生する二酸化炭素は何Lか。

(7)2.4gのメタンと反応する酸素は何gか。

(8)8.0gのメタンを完全燃焼させると、何gの水が生じるか。

(9)54gの水を得るために必要なメタンは何Lか。

解説付きで、できれば朝までに回答ねがいます。<(_ _)>

回答 (全1件)

  • 回答No.1

ベストアンサー率 100% (8/8)

私も化学が苦手だったので上手く解説できると良いのですが…
(間違っていたらごめんなさい;;)
Point:モルで考える。反応式をかく。

まず、メタンの化学式はCH4なのでモル質量を求めます。
Cが1個、Hが4個なので…12.0+4.0=16.0。
メタンのモル質量は16.0g/molと分かりました

次に反応式。(反応式の書き方は省略しますが分からなければ言ってください)
CH4+2O2→CO2+2H2O   ここでPoint:係数比=モル比☆

さて、問題を見てみましょう…
(1)1個のメタン分子と反応する酸素分子は何個か。
反応式の係数に注目すればOKです。
→1個に対して酸素分子は2個必要と分かります。

(2)10個のメタン分子が反応してできる水分子は何個か。
反応式を見れば此方も解決です。
メタン1個だと2個できます。
メタン10個だと?→20個できます。

(3)1.0molのメタンが反応してできる二酸化炭素は何molか。
さて、ここからmolが出てきます。
係数比=モル比だから…メタン:二酸化炭素=1:1です。
→1.0molのメタンから1.0molの二酸化炭素ができました☆

(4)2.0molの水が生じたとき、反応した酸素は何molか。
これも反応式を見ればOK。
酸素は2.0molと分かります。

(5)1.0molのメタンが反応したとき、生成する水は何gか。
この問題で注目すべき点はなにか、単位です。
メタンと水の単位が違いますね。そろえて…molで考えます。
1.0molのメタンを燃やすと2.0molの水が出来ると反応式から分かります。
水が2.0mol生成…これをgにすればOK。水のモル質量は18.0g/mol。
単位に注目して…
2.0molx18.0g/mol=36.0mol

(6)2.0molのメタンが反応したとき、発生する二酸化炭素は何Lか。
まず、反応式より二酸化炭素は1.0mol出来ると分かります。
では、メタン2.0molなら?二酸化炭素も2.0molできます。
ここでPoint:標準状態のとき物質molは22.4L、を思い出してください。
単位に注目して…22.4L/molx2.0mol=44.8L

(7)2.4gのメタンと反応する酸素は何gか。
2.4gのメタンは何molか、まずそれを考えます。
メタンのモル質量を使って、単位に注目すると…
2.4g×1/16.0mol/g=0.15mol
反応式よりメタンと酸素は1:2で反応すると分かります。
つまり…2x0.15=0.3molの酸素が反応する…
単位に注目してgにします。酸素は32.0g/molだから
0.3molx32.0g/mol=9.6g

(8)8.0gのメタンを完全燃焼させると、何gの水が生じるか。
同様にメタン80.gx1/16.0mol/g=0.5molなので
反応式よりメタン:水=1:2だから
メタン8.0g反応させると水は1.0molできます。
単位に注目して、標準状態なので…
22.4L/molx1.0mol=22.4L

(9)54gの水を得るために必要なメタンは何Lか。
54gの水は…54gx1/18.0mol/g=3mol
メタン:水=1:2なので…メタンは1.5mol使います。
標準状態なので…
22.4L/molx1.5mol=33.6L


途中省略がいくつかあるので分からなければ補足してください^^
上手く書けずわかりにくいかもですが…
少しでも参考になれば幸いです。
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