大問1
(2)化学反応式の係数は物質量の比を表わします。すなわち、今回は(1)の化学反応式から、
1molのメタンは2molの酸素と反応して、その結果、1molの二酸化炭素と2molの水が生じる、
ということがわかります。
すなわち、1molのメタンが完全燃焼すると1molの二酸化炭素が生じます。
では、今回は何molのメタンが完全燃焼しましたか？
今回は4.0gのメタン、すなわち、4.0÷16=0.25molのメタンを完全燃焼しました。
※メタンのモル質量が16g/molであることを利用
1molのメタンが完全燃焼すると1molの二酸化炭素が生じるのだから、
0.25molのメタンが完全燃焼すると0.25molの二酸化炭素が生じることがわかります。
聞かれているのは、生じる二酸化炭素の質量だから、後は0.25molの二酸化炭素は何gかを求めるだけ。
二酸化炭素のモル質量は44g/molだから、0.25molの二酸化炭素は
(1mol:44g=0.25mol:◻️g ◻️=)44×0.25=11g
よって、答えは11g
(3)1molのメタンは2molの酸素と反応します。
今回は0.25molのメタンだから、0.25×2=0.50molの酸素と反応することがわかります。
聞かれているのは、反応した酸素の標準状態での体積だから、
後は0.50molの酸素は標準状態で何Lかを求めるだけ。
気体は種類によらず標準状態では22.4L/molだったから、0.50molの酸素は
22.4×0.50=11.2=約11[L]
続く
無視ですか？
大問2
(1)これも、化学反応式の係数は物質量の比を表わすことを利用します。
化学反応式の係数から、
1molの炭酸カルシウムは2molの塩化水素と反応し、その結果、
1molの塩化カルシウムと1molの水と1molの二酸化炭素が生じるとわかります。
すなわち、1molの炭酸カルシウムは2molの塩化水素と反応します。
では、今回は何molの炭酸カルシウムと何molの塩化水素を用意しましたか？
炭酸カルシウムは4.00g、すなわち、4.00÷100=0.0400mol用意しました。
塩化水素に関しては2.0mol/Lの塩酸を30mL用意したそうです。
2.0mol/Lとは、モル濃度の意味から、
塩酸1L=1000mLに2.0molの塩化水素が溶けている溶液です。
では、塩酸30mLには塩化水素は何mol含まれていますか？
1000mL:2.0mol=30mL:◻️mol
◻️=2.0×30/1000=0.060mol
すなわち、塩化水素は0.060mol用意されていることがわかります。
以上をまとめると、
1molの炭酸カルシウムは2molの塩化水素と反応します。
炭酸カルシウムと塩化水素は1:2の比で反応するということ。
で、今回は0.0400molの炭酸カルシウムと0.060molの塩化水素を用意しました。
もし、炭酸カルシウム0.0400molがすべて反応するとすると、1:2より、
0.0800molの塩化水素が必要ですよね。
でも、今回は0.060molの塩化水素しかないので、
炭酸カルシウム0.0400molがすべて反応することは無理です。
すなわち、今回は炭酸カルシウムが余ります。
どれくらい余りますか？
0.060molの塩化水素はすべて反応するのだから、1:2より、
炭酸カルシウムは0.030mol反応することがわかります。
ということで、炭酸カルシウムが0.040－0.030=0.010mol余る
分からなければ遠慮なく質問してください