高校化学「物質の変化」原子量を推定する問題

高校化学「物質の変化」原子量を推定する問題

■問題

Ａ[ｇ]の金属Ｘを空気中で完全に酸化させたところ、Ｂ[ｇ]の酸化物Ｘ3Ｏ4を生じた。この金属Ｘの原子量ＭをＡとＢを用いて表せ。


共通テスト・センター過去問




■解答

Ｘを酸化したらＸ3Ｏ4ができたので、まずはこれを化学反応式で表します。

３Ｘ＋Ｏ2→Ｘ3Ｏ4

ですね。
ＸとＸ3Ｏ4の係数は３：１なので、これらの個数の比すなわち物質量の比は３：１です。
だから、それぞれの物質量をＡ，Ｂで表せば、比例式が作れる。という方向で考えるのがノーマルな考え方だと思います。

Ｘの質量はＡ[ｇ]、原子量はＭだから、物質量はＡ／Ｍ[ｍｏｌ]
Ｘ3Ｏ4の質量はＢ[ｇ]、式量は３Ｍ＋１６×４＝３Ｍ＋６４だから、物質量はＢ／(３Ｍ＋６４)

これらの物質量が３：１なので、その通りに比例式にすると、

Ａ／Ｍ：Ｂ／(３Ｍ＋６４)＝３：１

あとはこれを普通に計算して、Ｍについて解きます。

３Ｂ／(３Ｍ＋６４)＝Ａ／Ｍ
　　　　３Ｂ・Ｍ＝Ａ(３Ｍ＋６４)
　　　　　３ＢＭ＝３ＡＭ＋６４Ａ
　３ＢＭ−３ＡＭ＝６４Ａ
　　３Ｍ(Ｂ−Ａ)＝６４Ａ
　　　　　　　Ｍ＝６４Ａ／３(Ｂ−Ａ)


◆関連問題
１．２ｇのアルミニウムと反応する硫酸


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