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化学基礎 水素と酸素の混合気体が標準状態で22.4Lある。この混合気体に点火すると...

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ID非公開さん

2017/12/1618:00:03

化学基礎
水素と酸素の混合気体が標準状態で22.4Lある。この混合気体に点火すると水素がすべて反応し、水が4.5g生成した。はじめの混合気体中の酸素の質量は何gか。
2H ₂ +O ₂ →2H ₂ O
2 : 1 : 2

なりますよね?
水の物質量は0.25molということは水素も0.25mol
ならO ₂ は半分の0.125molじゃないんですか?
係数は質量以外に使えるし、他の式の時にこの係数を利用して解く問題があるのにこの場合使わないのはなぜですか?
ごちゃごちゃになってわかりません泣
教えてください

閲覧数:
182
回答数:
2

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ベストアンサーに選ばれた回答

sei********さん

2017/12/1622:02:28

たしかにあなたのやり方で
解ける場合もあります。

しかし、この問題については
問題文で「水素がすべて反応」
とは書いてありますが、
「酸素もすべて反応」とは書いていません。

よって、この方法では解けません。


以下、解法

混合気体が標準状態で22.4Lあるので、
混合気体の物質量は1.0mol。
水の分子量は18なので、
4.5gの物質量は4.5/18=0.25mol。
反応式の係数比より、
混合気体中の水素の物質量は
0.25mol。
よって、酸素の物質量は
1.0-0.25=0.75mol。

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質問した人からのコメント

2017/12/23 15:20:53

遅くなってごめんなさい。理解できました( ; ; )!ありがとうございました!

ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

vbo********さん

2017/12/2009:59:00

22.4Lの混合気体の比率は分かっていません。
つまり、水素は全て反応(燃焼)して、水になったものの、酸素は全て反応したか残っているかは現段階では分かりません。
つまり、反応した酸素と、残っている酸素がもともとあった酸素ということになります。

水素の燃焼の係数の考え方は質問者さんの式通りです

最初にあった酸素の体積:x〔mol〕
とする
22.4Lで1molなので
そうすると
最初にあった水素の体積:1-x〔mol〕
である

水素は全て反応し、水(分子量H₂O=2+16=18)が4.5〔g〕生成したのだから、
この関係をmol数で式にする(水素:水=1:1)と

1-x=4.5/18

これを解いて
x=0.75〔mol〕

酸素の分子量O₂=16*2=32

なので

0.75*32=24〔g〕…答

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