高校化学 要点・解法ノート
差がつく

混合気体の反応

着眼点成分の量を x, y とおき、「全体の量」と「生じた物質の量」で連立方程式を立てる。

例題
1
メタン \ce{CH4} とプロパン \ce{C3H8} の混合気体 10 L を完全燃焼させると、\ce{CO2} が 16 L 生じた。それぞれの体積と、燃焼に必要な \ce{O2} の体積を求めよ(すべて同温同圧)。
解答
\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}, \ce{C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O}
\ce{CH4} を x L、\ce{C3H8} を y L とすると
x+y=10、x+3y=16 → y=3, x=7
\ce{O2}: 2\times7+5\times3=29\ \mathrm{L}
答え \ce{CH4} 7 L、\ce{C3H8} 3 L、\ce{O2} 29 L(検算: \ce{CO2} 7+9=16)
確認問題
1
\ce{H2} と \ce{CO} の混合気体 20 mL の完全燃焼に \ce{O2} は何 mL 必要か(同温同圧)。
答え
どちらも \ce{O2} は自身の半分の体積と反応するので 10 mL(混合比によらない)

「化学反応式と量的関係」の項目

  1. 係数の合わせ方(目算法)必須
  2. 未定係数法差がつく
  3. イオン反応式差がつく
  4. 係数比=物質量比必須
  5. 量的計算の4手順必須
  6. 過不足のある反応必須
  7. 気体の体積だけで解く(同温同圧)必須
  8. 純度・不純物を含む試料必須
  9. グラフ問題(折れ曲がり点を読む)必須
  10. 混合気体の反応差がつく
  11. 混合物(固体)の組成を求める差がつく
  12. 多段階の反応(全体で何 mol から何 mol か)差がつく
  13. 化学の基本法則と人物名不要

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