化学変化と質量3(発展)　１(1)の解説

ビーカー＋塩酸の質量は120.0gなのでこれにマグネシウム2.4gを入れると122.4gとなる。
これが1回めの実験前のビーカー全体の質量である。
実験後のビーカー全体の質量は122.2gなので発生した気体は0.2gである。
同様に各回の実験について表に表す。↓

1回目に比べて2回目、2回目に比べて3回目、3回目に比べて4回目と発生する水素が増えているので、
1,2,3回目まではマグネシウムが全て溶けたことがわかる。
つまりマグネシウムと水素の比は2.4:0.2=12:1である。
4回目以降の実験で発生した水素が0.7gから増えていないので、塩酸40cm³が
すべて使われた時に発生する水素が0.7gだとわかる。
マグネシウムと水素の比は12:1なので、水素0.7gが発生するときのマグネシウムをxとすると
12:1=x:0.7
x=8.4
したがって、塩酸40cm³とマグネシウム8.4gが過不足無く反応し水素0.7gが発生する。

① 　マグネシウムに塩酸をかけると塩化マグネシウムになり、水素が発生する。
Mg+2HCl→H₂+MgCl₂
② 上記説明の通り　8.4g
　③,④では塩酸とマグネシウムの比が40:8.4になっていないので
どちらがあまるのか確認し、マグネシウムが何g溶けるのか調べる。
③ 塩酸80cm³で溶かすことのできるマグネシウムをxとすると
40:8.4=80:x
x=16.8
つまり、80cm³の塩酸に、18.0gのマグネシウムを入れると
塩酸が全て使われ、マグネシウムは16.8g溶けて1.2gが溶け残る。
発生する水素をyとすると
12:1=16.8:y
y=1.4
④ 塩酸120cm³で溶かすことのできるマグネシウムをxとすると
40:8.4=120:x
x=25.2
つまり、120cm³の塩酸に、24.0gのマグネシウムを入れると
塩酸は全て使われず、マグネシウム24.0gがすべて溶ける。
そこで発生する水素をyとすると
12:1=24:y
y=2