科学について質問です。

質問

化学について質問です。
テスト対策プリントの一部で次の問題が出てきました。
解説と解答をお願いします。

１、ある原子2.0×10の21乗の質量は0.090gである。この原子の原子量を求めよ。

２、標準状態において、ある気体の0.25gは0.14Lであった。この気体の分子量を求めよ。

３、炭酸ナトリウム(NaCO3)159g中にナトリウムイオンNa+は何個あるか。

４、硫酸ナトリウム(NaSO4)中にO原子は質量で何％含まれているか。答は小数第1位まで答えよ。

５、メタン(CH4)に対する比重が1.75である気体の分子量を求めよ。

６、標準状態での密度が1.96g/Lである気体の分子量を求めよ。答えは小数第1位を四捨五入せよ。

７、20 °Cにおいて、水100gに塩化ナトリウムを溶かしていくと36gで飽和水溶液となった。この飽和水溶液について次の(1)～(3)に答えよ。
(1)この飽和水溶液質量パーセント濃度を求めよ。
(2)この飽和水溶液モル濃度を求めよ。
(3)この飽和水溶液に、0.60mol/Lの塩化ナトリウム水溶液200mLを混合し、さらに水を加えて全量を500mLとして新しい溶液を調整した。この新しい溶液のモル濃度を求めよ。

８、分子量Mの非電解質の水溶液の資料パーセント濃度はa[％]で、この水溶液の密度がd[g/cm³]であるとき、モル濃度をM,a,dを使って表せ。

多くてすいませんm(_ _)m
ですが、これらの問題は完璧にしたいです。
どうか解説おねがいしますm(_ _)m
難しすぎますかね？（笑）
お願いします。

回答No.1

suko22 · ベストアンサー

＞１、ある原子2.0×10の21乗の質量は0.090gである。この原子の原子量を求めよ。
アボガドロ数を6.0*10＾23とすると、原子2.0*10＾21個をモル数に直すと、
2.0*10＾21/6.0*10＾23＝1/3*10＾（-2）mol
よって原子量はＭ＝w/n=0.090÷（1/3*10＾（-2））＝27

＞２、標準状態において、ある気体の0.25gは0.14Lであった。この気体の分子量を求めよ。
標準状態においては気体の種類によらず1molで22.4ｌの体積になるから、
0.14ｌのときの物質量をｘ(mol)とすると、
1：22.4＝ｘ：0.14
ｘ＝0.14/22.4(mol)
よって分子量はn=w/M=0.25÷（0.14/22.4）＝40

＞３、炭酸ナトリウム(NaCO3)159g中にナトリウムイオンNa+は何個あるか。
炭酸ナトリウムの分子量は106。
炭酸ナトリウム159ｇの物質量はn=w/Mよりn＝159/106mol
炭酸ナトリウムが仮に完全に電離したとすると、Na2CO3→2Na-+CO32-となり1molの炭酸ナトリウムから2molのナトリウムイオンが発生することがわかる。
だから、炭酸ナトリウム159/106molに含まれるナトリウムイオンの物質量は159/106*2mol
アボガドロ定数を使うと、159/106*2*6.0*10＾23＝1.8*10＾23個

＞４、硫酸ナトリウム(NaSO4)中にO原子は質量で何％含まれているか。答は小数第1位まで答えよ。
それぞれの原子量の比が重さの比になっている。
Na=23,S=32,O=16,Na2SO4=142
4*O/Na2SO4*100=4*16/142*100≒45.1%

＞５、メタン(CH4)に対する比重が1.75である気体の分子量を求めよ。
メタンの分子量は16だから、メタンに対する比重が1.75であることより、16*1.75＝28

＞６、標準状態での密度が1.96g/Lである気体の分子量を求めよ。答えは小数第1位を四捨五入せよ。
密度の値より、1ｌで1.96ｇの気体であることがわかる。
標準状態では気体の種類によらず1molで22.4ｌだから、気体1ｌでｘmolだとすると、
1：22.4＝ｘ：1
ｘ＝1/22.4 mol
よって、分子量はM=w/n=1.96÷（1/22.4）≒44

＞７、20 °Cにおいて、水100gに塩化ナトリウムを溶かしていくと36gで飽和水溶液となった。この飽和＞水溶液について次の(1)～(3)に答えよ。
＞(1)この飽和水溶液質量パーセント濃度を求めよ。
＞(2)この飽和水溶液モル濃度を求めよ。
＞(3)この飽和水溶液に、0.60mol/Lの塩化ナトリウム水溶液200mLを混合し、さらに水を加えて全量を　＞500mLとして新しい溶液を調整した。この新しい溶液のモル濃度を求めよ。
(1)36/136*100≒26％
(2)この水溶液の密度がわからないと出ません。

＞８、分子量Mの非電解質の水溶液の資料パーセント濃度はa[％]で、この水溶液の密度がd[g/cm³]である＞とき、モル濃度をM,a,dを使って表せ。
質量パーセント濃度がa%ということは100ｇの水溶液中に溶けている溶質の量がa(g)ということ。
水溶液100ｇは密度がdだから、体積は100/ｄ cm^3となる。
1ｌ＝1000ｃｍ＾3より、体積をリットル表示に変えると、100/ｄ÷1000＝1/（10ｄ）ｌ

溶質a（ｇ）を物質量に直すと、n=w/M=a/M（mol)

よって、モル濃度は（a/M)÷（1/10ｄ）＝10ad/M (mol/l)

とりあえず一気にやってみました。
やり方はたぶん大丈夫だと思うけど。

ちょっと問題多すぎですね。分けて質問したほうが回答つくと思うよ。あと、質問者さんの解答もどこまで考えたのか書いてくれるとこちらも解説しやすいんだけどね。

お礼

長すぎる質問にご丁寧に解答、ありがとうございます！！！
とてもたすかりました(-^〇^-)
本当にありがとうございます。
理解もできました。

ベストアンサーにさせて頂きます！