共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2015年 第3問 問5 混合物の物質量の比 - 質問解決D.B.(データベース)

共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2015年 第3問 問5 混合物の物質量の比

問題文全文(内容文):
銅とアルミニウムのみを含む混合物Aがある。
銅とアルミニウムの物質量の比を求めるために、Aの質量を変えて、次の実験Iおよび実験Ⅱを同温・ 同圧のもとで行った。

実験Ⅰ 希塩酸をAに加えると、次の反応によりアルミニウムのみがすべて溶けた。
この反応で発生した水素の体積を求めた。

$2AI + 6HCI → 2AICI_3 + 3H_2$

実験Ⅱ 実験Ⅰで反応せずに残った銅をろ過により、濃硝酸を加えると、次の反応により銅がすべて溶けた。
この反応で発生した二酸化窒素の体積を求めた。

$Cu + 4HNO_3 → Cu(NO_3)_2 + 2 NO_2 + 2 H_2O$

これらの実験に用いたAの質量と、発生した気体の体積の関係は、図1のようになった。
Aに含まれる銅との物質量$ [mol]$の比(銅:アルミニウム)
として最も適当なものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。
①$1:1$ ②$1:2$ ③$1:3$ ④$2:1$ ⑤$2:3$ ⑥$3:1$
※図は動画内参照
単元: #化学#化学基礎2ー物質の変化#大学入試過去問(化学)#共通テスト#酸化還元反応#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
銅とアルミニウムのみを含む混合物Aがある。
銅とアルミニウムの物質量の比を求めるために、Aの質量を変えて、次の実験Iおよび実験Ⅱを同温・ 同圧のもとで行った。

実験Ⅰ 希塩酸をAに加えると、次の反応によりアルミニウムのみがすべて溶けた。
この反応で発生した水素の体積を求めた。

$2AI + 6HCI → 2AICI_3 + 3H_2$

実験Ⅱ 実験Ⅰで反応せずに残った銅をろ過により、濃硝酸を加えると、次の反応により銅がすべて溶けた。
この反応で発生した二酸化窒素の体積を求めた。

$Cu + 4HNO_3 → Cu(NO_3)_2 + 2 NO_2 + 2 H_2O$

これらの実験に用いたAの質量と、発生した気体の体積の関係は、図1のようになった。
Aに含まれる銅との物質量$ [mol]$の比(銅:アルミニウム)
として最も適当なものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。
①$1:1$ ②$1:2$ ③$1:3$ ④$2:1$ ⑤$2:3$ ⑥$3:1$
※図は動画内参照
投稿日:2023.06.17

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硝酸は、工業的には次の3段階の工程により製造される。
第1段階:白金を触媒として、アンモニアと空気の混合ガスを加熱することにより、アンモニアを酸化して化合物Aをつくる。
第2段階:化合物Aを空気中の酸素で酸化して、化合物Bにする。
第3段階: 化合物Bを水と反応させて硝酸にする。この時生成した化合物Aは第2段階の反応に再利用 される。

(a) 化合物Aと化合物Bを化学式で表しなさい。
(b) 3つの段階のそれぞれで起こる反応を化学反応式で表しなさい。
(c) 第1段階から第3段階までの反応を一つにまとめた化学反応式で表しなさい。
(d) 質量パーセント濃度$63$%の硝酸を$1.0kg$製造するのに必要な酸素の$0℃$, $1.013×10^5Pa$における体積を求めなさい。(原子量$H 1 N 14 O 16$)
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(1)
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