molを使う計算 想定問題 3

炭酸カルシウムの熱分解で，出てくる CO₂ の体積と，残る CaO の質量を求める問題です。

反応式の係数は mol の比です。質量を mol に直し，係数の比で出てくる物質の mol を決め，体積や質量に戻します。

• CaCO₃ の式量：40 ＋ 12 ＋ 16×3 ＝ 100
• 物質量：1.00 kg ＝ 1000 g なので，1000 ÷ 100 ＝ 10.0 mol
• CO₂ も 10.0 mol。体積は 10.0 × 22.4 ＝ 224 L
• CaO の式量は 40 ＋ 16 ＝ 56。CaO も 10.0 mol なので，10.0 × 56 ＝ 560 g
• 確かめ：CO₂ の質量は 10.0 × 44 ＝ 440 g。560 ＋ 440 ＝ 1000 g で合う。答えは ⑤

①（22.4 L・56.0 g）：CaCO₃ を 1.00 mol とした値です。1.00 kg ＝ 1000 g を 100 g と取りちがえるとこうなります。

②（224 L・440 g）：体積は正しいですが，440 g は CO₂ の質量で，CaO の質量ではありません。

• 反応式の係数は mol の比を表す。CaCO₃ → CaO ＋ CO₂ は，1 mol から CaO と CO₂ が 1 mol ずつできる（テキスト・覚えること）
• 標準状態（0℃，1.013×10⁵ Pa）の気体は，1 mol で 22.4 L。固体は，mol × 式量で質量になる（テキスト・覚えること）
• 質量 → mol → 係数の比 → 体積や質量，の順に進めば，どんな反応でも量が出る。最後に反応の前後で質量の合計が合うかを見る（テキスト・覚えること）
• kg と g の取りちがいに注意（1.00 kg は 1000 g）。ずれると10倍や1000倍ちがう（テキスト・ひっかけ）