• ベストアンサー
  • すぐに回答を!

混合物の変化と量的関係【化学】

化学基礎の授業でこの問題を取り扱っているのですが、よく理解出来なかったので回答解説をお願いしたいです。 不純物を含む石灰石(主成分は炭酸カルシウム CaCO3)を10gとり、これに十分な量の塩酸を加えると、標準状態で2.0lの二酸化炭素が発生した。(不純物は塩酸と反応しない。反応生成物ら二酸化炭素の他に塩化カルシウムCaCl2と水である。式量CaCO3=100) これについて、(1)石灰石中に含まれていた炭酸カルシウムは何gか。また(2)石灰石中の炭酸カルシウム純度(質量百分率)は何%か。 化学反応式は CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2+H2O と考えたのですが、合っているのか確証がありません…。 よろしければ回答解説をお願いします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数2
  • 閲覧数732
  • ありがとう数2

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.2

あなたの考えているとおり、問題中で生じている化学反応は CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2+H2O であっています。 石灰石中に十分な量の塩酸を加えているので、石灰中に含まれている炭酸カルシウムはすべて塩酸により反応していると考えられる。また、石灰中に含まれている不純物は塩酸と反応しないので、反応で生じた二酸化炭素は下記の反応によるもののみで生じたものである。 CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2+H2O 標準状態で1molの気体は22.4Lの体積を占めるので、標準状態で2Lの二酸化炭素が発生しているということは、比例計算より、(1/11.2)molの二酸化炭素が生じたことを示している。上記の反応式より、炭酸カルシウム1molから二酸化炭素1mol生じているので、石灰石10g中に含まれている炭酸カルシウムの物質量は、(1/11.2)molである。 炭酸カルシウムの式量は100より、炭酸カルシウム(1/11.2)molの質量は、8.93gである。 よって、8.93gおよび89.3%.

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

わかりやすい回答解説、ありがとうございました、十分に理解することができました。参考にさせて頂きます。本当にありがとうございました。

関連するQ&A

  • 化学の問題です。

    1 不純物を含む石灰石3gをとり十分量の希塩酸を加えると、標準状態で0.56Lの二酸化炭素の発生した。   ✳不純物は塩酸とは反応せず、原子量C=12 O=16 Ca=40 (1)炭酸カルシウムと塩酸の反応を化学反応式で表せ。 (2)反応した炭酸カルシウムの物質量 (3)石灰石中に含まれる炭酸カルシウムの割合は何%か。 解説解答お願いします。

  • 高校化学 過不足のある反応と量的関係

    化学の質問です。明日までの宿題なのでとても困っています。至急回答宜しくお願い致します。 過不足のある反応と量的関係 炭酸カルシウムCaCO3を主成分とする大理石4.0gに1.0mol/Lの塩酸HClを100mL作用させたところ、塩化カルシウムCaCl2、二酸化炭素CO2、水H2Oが生じた。生じた二酸化炭素は標準状態で0.672Lであった。次の各問に答えよ。 (1)炭酸カルシウムと塩酸の反応を化学式で表せ。 (2)反応した塩酸の体積は何mLか。 (3)大理石中の不純物は塩酸と反応しなかったものとして、この大理石に含まれていた炭酸カルシウムの質量パーセントを求めよ。 という問題です。答えは (2)60mL (3)75% ですが、解き方が解りません。 (1)の答えは、CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2+H2O だと思いますが、合っていますか?  下付き数字が表示出来ませんが、どうぞ宜しくお願い致します。

  • 化学がわかりません

    テスト範囲の化学がわかりません。やさしい方がいればおしえてください。 不純物を含む大理石(主成分CaCO3)30gを取り、十分な量の希硫酸を加えるおうじゅと二酸化炭素が標準状態で5,6L発生した。不純物は塩酸と反応しないとする。 (1)反応した塩化水素の物質量は何molか。 (2)この大理石中に含まれる炭酸カルシウムの純度は何%か。 いま非常に困っているので素早くおねがいします。

その他の回答 (1)

  • 回答No.1

何が聞きたいのか分からないですが、 >CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2+H2O >と考えたのですが、合っているのか確証がありません…。 >よろしければ回答解説をお願いします。 が聞きたいことだとして・・ 直接、答えずに、もっと難しい例題を挙げて考え方を説明します。 メタノール(C2H5OH)を完全燃焼させる化学反応式を考えます。   C2H5OH +  O2 →  CO2 +  H2O と反応物側と生成物側で生成される物質の化学式は分かったとします。 [ポイント1]  両辺の元素のうち、ひとつの化合物にしか含まれていない元素に着目します。  炭素 OK  水素 OK  酸素 × [ポイント2]  Point1を合格した元素についてそれを含む化合物の係数を、とりあえず1とおく。  この係数は[ポイント]まで弄らない (今回はCH3OHについて) [1]C2H5OH +  O2 →  CO2 +  H2O [ポイント3]  それによって決まる反対側の化合物の係数を書く [1]C2H5OH +  O2 → [2]CO2 +  H2O  炭素の数から・・   2×1        2÷1=2 [1]CH5OH +  O2 → [2]CO2 + [3]H2O 水素の数から・・    6×1            6÷2=3 [ポイント4]  反応物側/生成物側何れかの係数がすべて決まると残った元素の数も決まる。 [1]C2H5OH +  O2 → [2]CO2 + [3]H2O  炭素 2        2  水素 6             6  酸素 ?        4    3  =7 [1]C2H5OH + [7/2]O2 → [2]CO2 + [3]H2O       7÷2 [ポイント5]  最後に分数を払う [2]C2H5OH + [7]O2 → [4]CO2 + [6]H2O  2C2H5OH + 7O2 → 4CO2 + 6H2O 検算   C: 4       C: 4   H:12       H:12   O:14       O:8+6 = 14 この方法で、化学基礎で登場する化学反応式はすべて求まるはずです。  不定係数法という方程式を使わなければならないような物は登場しない  

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

非常にわかりやすい例題ありがとうございました。是非参考にさせて頂きます。本当にありがとうございました。

関連するQ&A

  • 中和反応の問題

    「不純物を含む石灰石CaCO3 0.70gを塩酸に融解し、発生する二酸化炭素を0.10mol/lの水酸化バリウム水溶液60mlに通した。生じた沈殿を除き、残った水溶液を0.050mol/lの塩酸で中和滴定したところ、15mlを要した。元の石灰石中の炭酸カルシウムの純度を質量百分率で求めよ。」という問題です。 この問題をどう解き始めればいいのでしょうか? なんだかうまくいきません。一方的な質問で申し訳ありませんが、教えていただけるとありがたいです。 よろしくお願いします

  • 化学反応式の立て方を教えてください

    こんにちは。 今化学で無機物をやっているのですが、化学反応式の立て方がまったくわからずに困ってます。 計算式を立てて答えを出す部分はよくできるのですが、酸塩基反応や酸化還元反応の部分がよくわかっていなくて化学反応式を立てろ、といわれると簡単なものなら一応はできるのですが難しいのになるとさっぱりです。 来週からテストで今まで勉強してこなかった自分が悪いのですが次の化学反応式がどうしてこうなるのかということがわからず本当に困窮しています。 どなたかこれらの式がどうしてこうなるかというのを全部でなく一部でもポイントだけでもいいのでもしよろしければ教えていただけないでしょうか? 酸化カルシウムに水を加える CaO+H2O→ Ca(OH)2+H2 水酸化カルシウムが空気中の二酸化炭素を吸収する Ca(OH)2+CO2→ CaCO3+H2O 炭酸カルシウムに塩酸を加えると二酸化炭素が生じる CaCO3+2HCl→ CaCl2+CO2+H2O 水酸化ナトリウムが空気中の二酸化炭素を吸収する 2NaOH+CO2→ H2O+Na2CO3 酸化アンモニウムに水酸化カルシウム水溶液を加えるとアンモニアが生じる 2NH4Cl+Ca(OH)2→ CaCl2 +2NH3+2H2O 水酸化カルシウムが二酸化炭素を吸収して固まる Ca(OH)2+CO2→ CaCO3+H2O どうかお願いします。

  • 化学反応式が作れない

    この度、化学のテストで化学反応式の範囲が出る事になりました。 私が分からないのは何となにがくっつくのかがいまいち分からないのです。 例えば『石灰石に希塩酸を加えると二酸化炭素になる』という問題では、 CaCO3+2HCl→CO2+H2O+CaCl2 となりますよね。 勘でCaCl2が発生するというのは分かりますが具体的にどうしてそうなるのか分かりません。 この場合、何となにが反応したらなにが出来る。というのを最低でも知っておかなければならないのでしょうか。 宜しくお願いします。

  • 化学反応式と量的関係

    化学1の問題です。 (問題) 炭酸カルシウムに希塩酸を加えると二酸化炭素が発生する。炭酸カルシウム5.0gを完全に溶かすには2.5mol/Lの塩酸が何ml必要か。 反応式の係数比から、 CaCO3:HCl=1:2というのはわかるのですが、ここから何故HClが0.10mol必要なのかが分かりません。 回答お願いします?

  • 化学の問題です!!

    不純物を含む大理石CaCO3におけるCaCO3の純度を調べるため 次の操作をした。 操作‥20gの不純物を含む大理石に十分量の希塩酸を加えたところ、 標準状態で3、36Lの二酸化炭素が発生した。 ただし、不純物は希塩酸とは反応しないものとする。 a‥操作に用いた希塩酸のモル濃度が3mol/Lのとき CaCO3と過不足なく反応する希塩酸の体積を求めよ。 b‥CaCO3の純度%を求めよ。 詳しい解説教えてください(>_<) 答えは a 100ml  b 75% です。

  • 化学反応における量的関係

    化学反応における量的関係のレポートを書かなければなりません。 炭酸カルシウム(CaCO3)と希塩酸(HCl)との反応による化学反応の量的関係。 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 +H2O 希塩酸(20ml)に炭酸カルシウムを1.00gずつ 7回加え(すべてで7.00g)、1.00g加えるごとに 質量をはかり、CO2発生量を求めるという実験をしました。 結果として、 加えた炭酸カルシウムの物質量(mol)/ CaCO3の物質量×10の-2乗(横軸)と 発生した二酸化炭素の物質量(mol)/ CO2の物質量×10の-2乗(縦軸)を グラフで表しました。 そのグラフに点は打ったのですが、 どうつなげていいか分かりません。 横軸の1.00~5.00間は比例でつなげそうなのですが 5.00~7.00間はそのまま比例でつなげそうにありません。 どう処理すればいいのでしょうか。 また、このレポートの考察には どういったことをまとめるのが適切なのでしょうか。 わかる方いましたら、 教えていただけるとありがたいです。 よろしくお願いします。

  • 化学反応と量的関係

    塩酸に炭酸カルシウムを少しずつ加えていき、その反応を見て質量の減少のグラフを作る実験をしました。 グラフは、最初約半分は正比例、あとの半分は水平な直線2本になりました。 これは、塩酸が炭酸カルシウムに対して不足していたから二酸化炭素が発生しなくなったからだ、と言う事は分かるのですが・・・ (1)なぜこのような直線になり、2直線の交点の意味は何か。これを化学反応式を用いて説明せよ。  交点は二酸化炭素が発生しなくなった点だと思うのですが、それをどのようにして化学反応式にするのでしょうか? (2)なぜ炭酸カルシウムを少しずつ塩酸に加えていくのか。  吹き零れるから??? (3)炭酸カルシウムの代わりに炭酸ナトリウム(Na2CO3)や炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)を用いた場合、どのような不都合が生じるか。それぞれの水に対する溶けやすさを理由にして説明せよ。 よろしくお願いします。

  • リン酸カルシウムに硫酸を加えても反応しないのでは?

    二酸化炭素の製法に、石灰石(炭酸カルシウム)に塩酸を加えるというものがありますが、  CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 弱酸の遊離反応だからといって硫酸を使うと、 石灰石の表面に不溶性の硫酸カルシウムCaSO4が生じて反応が停止するそうです。 では、過リン酸石灰の製法  Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 も、Caを含む固体に硫酸を加え、硫酸カルシウムが生じるのに、 反応が停止しないのは何故でしょうか?

  • 有効数字について

    こんばんは。 高1のflankです。 「塩化ナトリウム11.7gは何molか。」 という問題で、 答えは0.200mol  となっていました。 塩化ナトリウムの場合は、 1molで58,5だから、 0.2molではないのでしょうか。 あともう一問、 「炭酸カルシウムCaCO3を塩酸と反応させたとき、 塩化カルシウムCaCl2と二酸化炭素が発生した。 このときの反応を化学反応式で表せ。」 という問題で、 答えはCaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2 となっていました。 なぜ文章に入っていない水が反応式に書かれて いるのでしょうか。

  • 物質量・体積

    (1)化学反応式(C=12、H=1、O=16) C2H4→2CO2+2H2O(二酸化炭素と水の化学式の前の2以外は小さい2です) エチレン(C2H4)14gを完全燃焼させるのに必要な酸素の体積は標準常態で何リットルか。ただし窒素と酸素が4対1の体積比で混合しているものとする。 (2) CaCO3+2HCl→CaCl2+H20+CO2 石灰岩(主成分CaCO3分子量80)に希塩酸を入れると 二酸化炭素が発生する。 不純物を含む石灰岩10gに過剰の希塩酸を加えたところ 標準状態で1.68ℓの二酸化炭素が発生した。 この石灰岩に含まれるCaCO3は何%か。 (C=12、O=16、Ca=40) この2問なんですけど、上の問題は何度計算しても 答えがあいません。 下の問題はいつ90%を使えば良いのか分かりません。 どちらか片方でも良いんで分かる人いたら教えて下さい。

専門家に質問してみよう