R３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【相対質量】

　下の図において炭素原子$\mathrm{^{12} C}$１個の質量を12とする。

この$\mathrm{^{12} C}$６個の質量と、ある原子X３個の質量が同じであったとき、原子Xの相対質量は、$12 \times 6 \div 3 = 24$である。

問２【ホウ素の原子量】

　天然のホウ素には$\mathrm{^{10} B}$（相対質量10.0）と$\mathrm{^{11} B}$（相対質量11.0）の２種類の同位体が存在する。
それぞれの存在比を$\mathrm{^{10} B}$が20.0％、$\mathrm{^{11} B}$が80.0％とすると、ホウ素の原子量は、$10 \times \dfrac{20}{100} + 11 \times \dfrac{80}{100} = \dfrac{200 + 880}{100} = \dfrac{1080}{100} = 10.8$である。

問３【化学反応式（メタノール$\mathrm{CH_4 O}$の完全燃焼）】

　次の化学反応式はメタノール$\mathrm{CH_4 O}$が完全燃焼したときの反応を表したものである。
　$\mathrm{2CH_4 O + 3O_2 \longrightarrow 2CO_2 + 4H_2 O}$

問４【金属Mと希塩酸の反応】

　ある金属Mと希塩酸を反応させると化学反応式は次のようになる。
　$\mathrm{M + 2HCl \longrightarrow MCl_2 + H_2}$
　この金属M24gを十分な量の希塩酸と完全に反応させると、組成式$\mathrm{MCl_2}$で表される物質と、水素1.0molずつ生成する。
金属Mも１molであり、１molの質量が24gなので、この金属Mはマグネシウムである。
【選択肢】
・リチウム$\mathrm{Li}$（原子量７）
・マグネシウム$\mathrm{Mg}$（原子量24）
・アルミニウム$\mathrm{Al}$（原子量27）
・鉄$\mathrm{Fe}$（原子量56）
・銅$\mathrm{Cu}$（原子量64）

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