問題
次の化学反応に関する問題について答えなさい。
1. 次の化学反応式を完成させなさい。
Zn + 2HCl → _____ + _____
2. 上記の反応で発生する気体の性質について、正しいものを選びなさい。
a) 無色無臭で、空気より軽い
b) 無色無臭で、空気より重い
c) 刺激臭があり、空気より軽い
d) 刺激臭があり、空気より重い
3. この反応の前後で質量が保存されることを確認するため、実験を行いました。
反応前の質量が50.0gだった場合、反応後の質量として正しいものを選びなさい。
a) 49.8g
b) 50.0g
c) 50.2g
d) 51.0g
4. この反応で発生する気体を水上置換法で集める際、注意すべき点を1つ挙げ、その理由を簡潔に説明しなさい。
5. 上記の反応において、塩酸（HCl）の代わりに硫酸（$H_2SO_4$）を使用した場合、生成される物質の化学式を書きなさい。
解答
1.について
化学反応式は亜鉛（Zn）と塩酸（HCl）の反応になります。
なので、反応後は、塩化亜鉛（$ZnCl_2$）と水素（$H_2$）が発生します。
よって、化学反応式は
$Zn + 2HCl → ZnCl_2 + H_2$
2.について
1.の化学反応式より、発生した気体は「水素」になるので、設問の中で水素の特徴に合うのは「a)」になります。
3.について
3.の問題は質量保存の法則についての確認になります。
質量保存の法則は、化学反応の前後で質量は変わらないという法則なので、反応前の質量が50.0gであるということなので、反応後の質量も「50.0g」になります。
よって、「b)」になります。
4.について
水上置換法を実施する際の手順の中で、気をつけるべきことについて、問われています。
教科書や実際の実験では、必ず触れられている部分ですが、案外記憶から抜けてしまう部分です。
水上置換法を行う際の注意点としては、「気体を回収する前に、集気びんの中を水で満たしておく」ということがありました。
理由は、「発生した気体のみを集気びんに満たすため」です。
5.について
塩酸が硫酸に変わった場合の化学反応式は下記のようになります。
$Zn + H_2SO_4 → ZnSO_4 +H_2$
なので、生成される物質の化学式は「$ZnSO_4$」（硫化亜鉛）になります。
コメント