危険物 甲種 第2回 物理学及び化学 問3(全10問)
プロパン(C3H8)22 gを完全燃焼させるのに必要な酸素の体積は、標準状態(0℃、101.3 kPa)で何リットルか。ただし、反応式は C3H8+5O2→3CO2+4H2O、原子量は C=12、H=1.0 とし、標準状態で気体1 molの体積は22.4 Lとする。
誤り。反応式の係数を考えず、プロパンと同じ0.5 molの酸素とすると11.2 Lになる。
誤り。酸素の係数を2として計算すると0.5×2=1 mol、22.4 Lになるが、係数は5である。
誤り。33.6 L(1.5 mol)は、生成する二酸化炭素の体積である。
正しい。C3H8の分子量は12×3+1.0×8=44なので22 gは0.5 mol。必要なO2は0.5×5=2.5 molで、2.5×22.4=56 L。
誤り。プロパン22 gを1 molとして計算すると5 mol、112 Lになるが、プロパンのモル質量は44 g/molなので22 gは0.5 molである。
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論点
危険物 甲種 » 物理学及び化学 » 原子・分子・物質量(モル)と化学反応式の計算
正解
4
解説
物質量[mol]=質量[g]÷モル質量[g/mol]。C3H8のモル質量は44 g/molなので22 gは0.5 mol。係数比 C3H8:O2=1:5 より、必要なO2は2.5 mol。標準状態で1 molの気体は22.4 Lなので、2.5×22.4=56 L。