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解決済みの質問

化学反応式の解き方

以下の解説お願いします。

標準状態の下で,体積 11.2 L の反応容器に酸素を満たし,炭素(黒鉛)2.40 g を入れ,完全に燃焼させた。その化学反応式は次式で表される。
C(黒鉛)+ O2 → CO2
このとき,標準状態における未反応の酸素の体積は?
ただし,原子量は C = 12,O = 16 とし,標準状態における気体 1mol あたりの体積は 22.4L とする。また,炭素(黒鉛)の体積は無視するものとする。

投稿日時 - 2018-10-12 18:24:32

QNo.9546955

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

この手の問題は、化学反応式に出てくる化合物を、その物質量に換算して考えるとよいと思います。

炭素(黒煙)C の、1 mol 当たりの物質量 = 12g
従って炭素 2.40g の物質量は (2.40g/12g) mol = (1/5) mol = 0.2 mol

化学反応式から、1 mol の C が、1 mol の O2 と反応して 1 mol の CO2 を生成することがわかります。

ということは、0.2 mol の C に対して反応する O2 の物質量 は 0.2 mol です。

元々あった O2 の体積は 11.2 L ですが、これは気体 1 mol あたりの体積 22.4 L の半分です。
ということは、元々あった O2 の物質量は、1 mol X (11.2/22.4) = 0.5 mol ということになります。

この内、0.2 mol の O2 が 0.2 mol の C と反応して CO2 になったわけなので、残った(未反応の)酸素の物質量は、0.5 mol ー 0.2 mol = 0.3 mol です。

あとは、酸素(気体)の標準状態における体積を求めるだけです。
1 mol あたりの体積が 22.4 L ですから、0.3 mol の体積は、
22.4 L X 0.3 = 6.72 L

答え:6.72 L

投稿日時 - 2018-10-12 19:01:39

お礼

C(黒鉛)+ O2 → CO2
0.2mol + (0.5molー未反応の酸素)→ 0.2mol

公式にすると、このようになるということですね

投稿日時 - 2018-10-12 22:50:36

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回答(2)

ANo.1

標準状態の下で,体積 11.2 L の反応容器に酸素を満たし...酸素は11.2/22.4=0.50モルあるということですね。
炭素(黒鉛)2.40 g を入れ...炭素は2.40/12=0.20モルあるということですね。
完全に燃焼させた...化学反応式から判断して酸素を0.20モル消費して,二酸化炭素を0.20モル生成させたということですね。
したがって未反応の酸素は0.30モルあります。
未反応の酸素の体積は0.30*22.4=6.72Lだということがわかります。

投稿日時 - 2018-10-12 18:44:40