H30年度第２回高認化学基礎大問４解説
大問４【物質量と化学反応式】
問１【物質量】
・アルミニウムの原子量を27とする。１円硬貨１枚を1.0gのアルミニウムの単体と仮定すると、１molのアルミニウム原子と同じ質量となる１円硬貨の枚数は27枚である。
問２【反応後の分子数】
・$\mathrm{C_3 H_8 + 5O_2 \longrightarrow 3CO_2 + 4H_2 O}$（$1 + 5 \longrightarrow 3 + 4$）
・$\mathrm{CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2 O}$
（$1 + 2 \longrightarrow 1 + 2$）
・$\mathrm{2H_2 + O_2 \longrightarrow 2H_2 O}$
（$2 + 1 \longrightarrow 2$）
・$\mathrm{H_2 + Cl_2 \longrightarrow 2HCl}$
（$1 + 1 \longrightarrow 2$）
・$\mathrm{2CO + O_2 \longrightarrow 2CO_2}$
（$2 + 1 \longrightarrow 2$）
問３【倍数比例の法則、ドルトンの原子説】
炭素と酸素からなる二つの化合物として、一酸化炭素$\mathrm{CO}$と二酸化炭素$\mathrm{CO_2}$がある。（$\mathrm{CO}$の分子量は$12 + 16 = 28$、$\mathrm{CO_2}$の分子量は$12 + 16 \times 2 = 12 + 32 = 44$）
一酸化炭素28gと二酸化炭素44gは、それぞれ同量の炭素12gを含んでいる。
一酸化炭素28gには酸素16gが含まれ、二酸化炭素44gには酸素32gが含まれる。
すなわち、一酸化炭素に含まれる炭素と酸素の質量の比は、
炭素：酸素＝12：16
であり、二酸化炭素に含まれる炭素と酸素の質量の比は、
炭素：酸素＝12：32
である。
したがって、一酸化炭素と二酸化炭素では、炭素12gに対する酸素の質量の比は16：32＝1：2となり、簡単な整数比となっていることが分かる。
また、原子はそれ以上分割できない粒子であるから、炭素原子１個に結びつく酸素原子の数が簡単な整数になると説明できる。
このことは、ドルトンによって発見された化学の基本法則の一つである倍数比例の法則が成立していることを表しており、彼が発表した原子説の有力な証拠として発表された。
問４【化学反応式】
$\mathrm{C_2 H_6 O + 3O_2 \longrightarrow 2CO_2 + 3H_2 O}$・平成30年度第２回高認化学基礎過去問解説に戻る。