Question

さー

(1)写真の考え方で合っていますか？
また、酸素と水素が全て反応しなかった分だけ 残った気体の体積 となるのですか？

1
図 酸素と水素の混合気体
1 次の(1)~(4)の問いに答えなさい。 (6点)
(1)
図1のような装置で, 2.0cm の酸素と1.0cm の水
素をプラスチックの筒に入れた。 点火装置を用いて
点火し, 冷えてから,プラスチックの筒の中に残っ
た気体の体積を測定した。 酸素の体積は2.0cm のま
まにして, 水素の体積を0cm3, 2.0cm, 3.0cm,
4.0cm,5.0cm,6.0cmに変え,それぞれについて
同じ操作を行った。 表1は, 実験の結果をまとめた
ものである。
プラスチックの筒
水
点火装置へ
0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.06.0
表 1
酸素の体積(m²)
水素の体積(m²)
2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
1.0 2.0
残った気体の体積 (cm) 2.0 1.5 1.0 0.5
図2
残 4.0
0
た 3.0
体 2.0
の
実験で用いる水素の体積を40cmとし、酸素の体
積を0cmから6.0cmまでの間でさまざまに変えて同
様の操作を行ったとき, 酸素の体積と残った気体の
体積はどのような関係になるか。 横軸に酸素の体積
を,縦軸に残った気体の体積をとり、その関係を表
すグラフを図2にかきなさい。
体 1.0
積
(cm³) 0
図3
酸素の体積(cm)

H2O
S
H2=
使う水素4cm
TOTA
↓
01
酸素 20m²まで反応

★★
(例)
残 4.0
3.0
体 1.0
(cm) 0
0
残った気体の体積
(1) 体 2.0
1
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
酸素の体積(m²)

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

(1)写真の考え方で合っていますか？
＞あってます

酸素と水素が全て反応しなかった分だけ 残った気体の体積 となるのですか？
＞酸素は2㎤固定だから、水素4㎤で残り気体無し。
したがって、それ以降は水素だけ増える。だから、残りの気体は全部水素。それがグラフで折れ曲がった後、比例で1㎤ずつ増えている🙇

Answer 2

東大生@Clearnote×東大生

いいところまではいっていますが、正確には少し違います。
水素4.0 cm³と酸素2.0 cm³がちょうど反応するところはあっています。
ミクロ（原子・分子の世界）で見ても、水素分子と酸素分子は2:1の量で反応し、反応式は以下のようになります↓
2H₂（気体）＋O₂（気体）→2H₂O（液体）
実際は、Oが1つの原子単体で存在することは自然ではほぼなく、ふつうはO₂というO原子が2つ集まった構造（→酸素「分子」という）をしています。反応も、水素と酸素はこの「分子」の形どうしで行われ、その比率は分子の個数が2:1となっています！

酸素と水素が反応しなかった分だけ、残った気体の体積となるのはあっています！
表1の完全反応の列からみて、左側では酸素が、右側では水素が残っています。（気体が違うので、数字の増減のしかたも違いますね。）