高校化学「化学反応式と数量の関係」アルミニウムと希硫酸の反応で１．４Ｌの水素を得るとき

高校化学「化学反応式と数量の関係」アルミニウムと希硫酸の反応で１．４Ｌの水素を得るとき

◆問題

アルミニウムに希硫酸を加えると、水素が発生し、硫酸アルミニウムＡｌ2(ＳＯ4)3を生じる。この反応について、次の問いに答えよ。

(1) この化学変化を化学反応式で表せ。

(2) １．２ｇのアルミニウムと反応する硫酸は何ｇか。

(3) 標準状態で１．４Ｌの水素を得るために必要なアルミニウムは何ｇか。


解答はこのページ下に掲載します。


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(1) この化学変化を化学反応式で表せ。で、化学反応式は

２Ａｌ＋３Ｈ2ＳＯ4→Ａｌ2(ＳＯ4)3＋３Ｈ2

であることがわかりました。
化学反応式の係数は、反応する物質の個数の比、すなわち、物質量の比を表します。

今回は「１．４Ｌの水素を得るために必要なアルミニウムの質量」を求めます。

気体は種類にかかわらず、標準状態で１ｍｏｌ＝２２．４Ｌです。

１．４Ｌの水素は、１．４／２２．４＝１４／２２４＝１／１６[ｍｏｌ]ですね。

化学反応式より、アルミニウム：水素＝２：３だから、求めるアルミニウムの物質量をｘ[ｍｏｌ]とすると、

２：３＝ｘ：１／１６
　３ｘ＝２／１６
　　ｘ＝１／２４[ｍｏｌ]

です。

アルミニウムの原子量は２７なので、１／２４[ｍｏｌ]＝２７／２４＝９／８[ｇ]となります。

有効数字を２桁とすると、

９／８＝１．１２５≠１．１ｇ


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◆関連項目
アセチレンと酸素の反応
炭化カルシウムと水の反応


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