高校数学英語理科社会国語中学数学英語理科社会国語

小テスト ／ cb-06

化学反応式と量的関係

← 解説に戻る　高校理科の単元一覧

レベルを選ぶ（最大10問。数を変えた問題が毎回出ます）

パソコンなら 1〜5 キーで選択、Enter で次へ

化学反応式と量的関係 ── 問題

基礎

  1. 次の反応の化学反応式として正しいものはどれですか。 炭酸カルシウムと塩酸の反応　（ア CaCO₃ ＋ 2HCl → CaCl₂ ＋ H₂O ＋ CO₂　イ CaCO₃ ＋ 2HCl → CaCl₂ ＋ H₂CO₃ ＋ O₂　ウ CaCO₃ ＋ 2HCl → CaCl₂ ＋ H₂ ＋ CO₂　エ CaCO₃ ＋ HCl → CaCl ＋ H₂O ＋ CO₂）
  2. 化学反応式の係数が表すものとして正しいものはどれですか。　（ア 反応する粒子の数の比（物質量の比）　イ 反応する物質の質量の比　ウ 反応する物質の体積の比（固体・液体でも）　エ 反応にかかる時間の比）
  3. 化学反応式の係数を合わせるときにしてはいけないことはどれですか。　（ア 係数を最も簡単な整数比にすること　イ 化学式の中の数字（H₂O の 2 など）を変えること　ウ 両辺の原子の数を数えること　エ 複雑な化学式の係数を 1 として始めること）

標準

  1. マグネシウム 1.2 g を十分な量の塩酸と反応させたとき、発生する水素は標準状態で何 L ですか。Mg ＝ 24、標準状態の気体 1 mol の体積を 22.4 L とする。
  2. メタン CH₄ 4 g を完全燃焼させたとき、生じる二酸化炭素の質量は何 g ですか。CH₄ ＝ 16、CO₂ ＝ 44 とする。
  3. プロパン C₃H₈ 2.2 g を完全燃焼させるのに必要な酸素は標準状態で何 L ですか。C₃H₈ ＝ 44、標準状態の気体 1 mol の体積を 22.4 L とする。
  4. 炭酸カルシウム CaCO₃ 10 g に十分な量の塩酸を加えたとき、発生する二酸化炭素は標準状態で何 L ですか。CaCO₃ ＝ 100、標準状態の気体 1 mol の体積を 22.4 L とする。
  5. 反応式 Zn ＋ 2HCl → ZnCl₂ ＋ H₂ をイオン反応式で表したものはどれですか。　（ア Zn ＋ 2H⁺ → Zn²⁺ ＋ H₂　イ Zn ＋ 2Cl⁻ → ZnCl₂　ウ Zn ＋ H⁺ → Zn⁺ ＋ H　エ Zn²⁺ ＋ 2H⁺ → Zn ＋ H₂）
  6. 一定量の塩酸に加えるマグネシウムの質量を増やしていくと、発生する水素の体積はどうなりますか。　（ア はじめは比例して増え、やがて一定になる　イ 質量が増えるほど、反比例して減る　ウ 常に質量に比例して増え続ける　エ Mg の量によらず、はじめから一定）
  7. 十分な量の塩酸の入ったビーカーに炭酸カルシウムを加えると気体が発生し、反応後のビーカー全体の質量は反応前より 1.672 g 減っていた。反応した炭酸カルシウムは何 g ですか。CaCO₃ ＋ 2HCl → CaCl₂ ＋ H₂O ＋ CO₂、CaCO₃ ＝ 100、CO₂ ＝ 44 とする。
  8. 炭酸カルシウムと塩酸を反応させた。ふたをした容器の中で反応させると全体の質量は変わらなかったが、ふたをしないビーカーで反応させると質量が減った。質量が減った理由として最も適当なものはどれですか。　（ア 空気中の酸素が反応で使われたから　イ 反応によって原子の一部が消えたから　ウ 発生した気体が容器の外へ出ていったから　エ ふたがないと反応が途中で止まるから）
  9. N₂ ＋ 3H₂ → 2NH₃ の反応で、同じ温度・圧力のもと窒素 10 L と水素 15 L を反応させた。どちらかがなくなるまで反応したとき、生じるアンモニアと残る気体の組み合わせとして正しいものはどれですか。　（ア NH₃ 10 L、N₂ 5 L が残る　イ NH₃ 30 L、N₂ 5 L が残る　ウ NH₃ 20 L、何も残らない　エ NH₃ 10 L、H₂ 5 L が残る）

発展

  1. アルミニウム 5.4 g を十分な量の塩酸と反応させたとき、発生する水素の物質量は何 mol ですか。Al ＝ 27 とする。
  2. 水素 0.9 mol と酸素 0.1 mol を混ぜて反応させ、水を生成させた。生じる水の物質量は何 mol ですか（余る気体がある場合はそのまま残る）。
  3. 1 mol/L の塩酸 500 mL と過不足なく反応するマグネシウムの質量は何 g ですか。Mg ＝ 24 とする。
  4. メタン 1 mol の完全燃焼について正しいものはどれですか（CH₄ ＋ 2O₂ → CO₂ ＋ 2H₂O）。　（ア CO₂ が 2 mol 生じる　イ 酸素 2 mol が必要　ウ 酸素 1 mol が必要　エ 生成物の質量は反応物より小さい）
  5. 反応式 aC₂H₆ ＋ bO₂ → cCO₂ ＋ dH₂O の係数の最も簡単な整数比 a：b：c：d はどれですか。　（ア 1：3：2：3　イ 2：5：4：6　ウ 1：7：2：3　エ 2：7：4：6）
  6. 一定量の塩酸にマグネシウムを加え、発生した水素の体積（標準状態）を測った。 マグネシウム（g）｜0.12｜0.24｜0.36｜0.48｜0.6 水素（mL）｜112｜224｜336｜392｜392 はじめの塩酸に含まれていた塩化水素 HCl の物質量は何 mol ですか。Mg ＋ 2HCl → MgCl₂ ＋ H₂、標準状態の気体 1 mol の体積を 22.4 L とする。
  7. 一定量の塩酸に加えるマグネシウムの質量 x と、発生する水素の体積 y のグラフは、はじめ原点を通る直線で、ある点から水平になる。塩酸の濃度は変えずに体積だけを 2 倍にして同じ実験をすると、グラフはどうなりますか。　（ア はじめの傾きは同じで、水平になる高さが 2 倍　イ はじめの傾きが 2 倍で、水平になる高さは同じ　ウ はじめの傾きも、水平になる高さも 2 倍　エ はじめの傾きは同じで、水平になる高さは半分）

化学反応式と量的関係 ── 解答

基礎

  1. ア　CaCO₃ ＋ 2HCl → CaCl₂ ＋ H₂O ＋ CO₂　両辺で各原子の数が等しくなるように係数をつける（化学式の中の数字は変えない）。答え：CaCO₃ ＋ 2HCl → CaCl₂ ＋ H₂O ＋ CO₂。
  2. ア　反応する粒子の数の比（物質量の比）　係数は粒子の数の比 ＝ 物質量の比（気体なら体積の比にもなる）。質量の比ではない。2H₂ ＋ O₂ → 2H₂O は 2 mol：1 mol：2 mol。質量は 4 g：32 g：36 g。
  3. イ　化学式の中の数字（H₂O の 2 など）を変えること　化学式を変えると別の物質になる。係数だけで合わせる。

標準

  1. 1.12　Mg ＋ 2HCl → MgCl₂ ＋ H₂。Mg ＝ 1.2 ÷ 24 ＝ 0.05 mol、Mg : H₂ ＝ 1 : 1 なので H₂ も同じ mol → × 22.4 ＝ 1.12 L。
  2. 11　CH₄ ＋ 2O₂ → CO₂ ＋ 2H₂O。CH₄ ＝ 4 ÷ 16 ＝ 0.25 mol、CH₄ : CO₂ ＝ 1 : 1 → CO₂ の質量 ＝ mol × 44 ＝ 11 g。
  3. 5.6　C₃H₈ ＋ 5O₂ → 3CO₂ ＋ 4H₂O。C₃H₈ ＝ 2.2 ÷ 44 ＝ 0.05 mol、O₂ はその 5 倍 → × 22.4 ＝ 5.6 L。
  4. 2.24　CaCO₃ ＋ 2HCl → CaCl₂ ＋ H₂O ＋ CO₂。CaCO₃ ＝ 10 ÷ 100 ＝ 0.1 mol、CO₂ は同じ mol → × 22.4 ＝ 2.24 L。
  5. ア　Zn ＋ 2H⁺ → Zn²⁺ ＋ H₂　反応に関係しない Cl⁻ を省く。両辺の電荷（左 ＋2、右 ＋2）も等しい。
  6. ア　はじめは比例して増え、やがて一定になる　過不足のある反応。塩酸が余っている間は Mg に比例、Mg が余るようになると塩酸の量で決まる。
  7. 3.8　減った質量は空気中へ出ていった CO₂。CO₂ ＝ 1.672 ÷ 44 ＝ 0.038 mol、CaCO₃ も同じ物質量なので 0.038 × 100 ＝ 3.8 g。
  8. ウ　発生した気体が容器の外へ出ていったから　反応の前後で原子の種類と数は変わらない（質量保存の法則）。開いた容器では発生した二酸化炭素が外へ出るので、その分だけ質量が減る。
  9. ア　NH₃ 10 L、N₂ 5 L が残る　同温・同圧では体積の比 ＝ 係数の比。H₂ 15 L と反応する N₂ は 5 L なので、N₂ が 5 L 残る。NH₃ は H₂ の 2/3 で 10 L。

発展

  1. 0.3　2Al ＋ 6HCl → 2AlCl₃ ＋ 3H₂。Al ＝ 5.4 ÷ 27 ＝ 0.2 mol、Al : H₂ ＝ 2 : 3 → H₂ ＝ Al × 3/2 ＝ 0.3 mol。
  2. 0.2　2H₂ ＋ O₂ → 2H₂O。O₂ 0.1 mol に必要な H₂ は 0.2 mol。H₂ は 0.9 mol あって足りるので O₂ がすべて反応し（H₂ が余る）、水は O₂ の 2 倍 ＝ 0.2 mol。
  3. 6　Mg ＋ 2HCl → MgCl₂ ＋ H₂。HCl ＝ 1 × 500/1000 mol、Mg はその 1/2 → × 24 ＝ 6 g。
  4. イ　酸素 2 mol が必要　係数比 1：2：1：2。酸素 2 mol が必要で、CO₂ 1 mol と H₂O 2 mol が生じる。質量は保存される（16 ＋ 64 ＝ 44 ＋ 36）。
  5. エ　2：7：4：6　a ＝ 1 とすると c ＝ 2、d ＝ 3、O は右辺 4 ＋ 3 ＝ 7 → b ＝ 7/2。2 倍して 2：7：4：6。
  6. 0.035　マグネシウムを増やしても水素が 392 mL で増えなくなったので、塩酸がすべて反応している。H₂ ＝ 392 ÷ 22400 ＝ 0.0175 mol、HCl はその 2 倍で 0.035 mol。
  7. ア　はじめの傾きは同じで、水平になる高さが 2 倍　マグネシウムが足りない間は、水素の量はマグネシウムの量で決まるので傾きは変わらない。塩酸の HCl が 2 倍になると、反応できる最大量（水平部分の高さ）が 2 倍になる。

受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/daigaku/science/cb-06/test/ ／ 問題は毎回の表示で数が変わります。印刷したものはその一例です。

📄 紙で解くなら プリント（レベルと問題数を選べます）。このページをそのまま印刷しても各レベル 10 問と解答が出ます。