11年注化ケース1問
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この投稿は最後にforrestwongによって2016-7-15 12:16に編集されました。1kgのNaClとKClの混合物をH2SO4で処理した結果、1.2kgのK2SO4とNa2SO4が回収されました。では、元の混合物におけるNaClとKClの重量比は、以下のうちどれでしょうか？既知の反応式：NaCl + KCl + H2SO4 → 1/2Na2SO4 + 1/2K2SO4 + HCl（A）0.2 （B）2.7 （C）0.5 （D）2.1
この問題では、どちらが過剰でどちらが不足しているのかわからず、ヒントになる条件もありません。ある過剰量を仮定した場合、質量比はそれぞれ0.77と0.80になり、答えが全く一致しないんだ。また、参考答案は反応の化学量論係数に従って計算していないんですよね。どうしたの？皆さん、海友のみなさん、ご議論ください。ありがとう。
@zhanghp30 @Higee
解：NaClをxモル、KClをyモルとする。NaClの分子量は58.5、KClの分子量は74.5、Na2SO4の分子量は142、K2SO4の分子量は174である。元素の保存則から、
58.5x + 74.5y = 1000
142x/2 + 174y/2 = 12000
となる。これより、x = 12モル、y = 4モルとなる。また、
58.5x / 74.5y = 702/298 ≈ 2.356
となる。したがって、正解はDである
58.5x + 74.5y = 1000
142x/2 + 174y/2 = 12000
となる。これより、x = 12モル、y = 4モルとなる。また、
58.5x / 74.5y = 702/298 ≈ 2.356
となる。したがって、正解はDである
問題の意味は硫酸が過剰であり、参考答案に問題はない。
問題は、NaClが過剰なのかKClが過剰なのか、どうやって判断するかということです。
この投稿は最後にforrestwongによって2016-7-15 17:25に編集されました。
NaCl + KCl + H2SO4 → 1/2Na2SO4 + 1/2K2SO4 + 2HCl
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
2KCl + H2SO4 → K2SO4 + 2HCl
どちらかの物質が相対的に過剰である場合、上記のいずれかの化学反応が起こります。 次に元素の保存則により、X*58.5+Y*74.5=100、X/2*142+Y/2*174=1200（Yの方がXより多い）またはX/2*142+Y/2*174=1200（Xの方がYより多い）。上記の2つの方程式から導かれる結果は同じです。 そして連立して解く。 私の書き方は正しいでしょうか？
NaCl + KCl + H2SO4 → 1/2Na2SO4 + 1/2K2SO4 + 2HCl
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
2KCl + H2SO4 → K2SO4 + 2HCl
どちらかの物質が相対的に過剰である場合、上記のいずれかの化学反応が起こります。 次に元素の保存則により、X*58.5+Y*74.5=100、X/2*142+Y/2*174=1200（Yの方がXより多い）またはX/2*142+Y/2*174=1200（Xの方がYより多い）。上記の2つの方程式から導かれる結果は同じです。 そして連立して解く。 私の書き方は正しいでしょうか？
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
2KCl + H2SO4 → K2SO4 + 2HCl
この問題には、NaClが過剰かKClが過剰かという問題自体存在しない。あなたが書いた2つの方程式は、NaCl + KCl + H2SO4 → 1/2Na2SO4 + 1/2K2SO4 + 2HClとは異なりますか？ 先に書いた58.5x+74.5y=1000、142x/2+174y/2=1200は間違っている
2KCl + H2SO4 → K2SO4 + 2HCl
この問題には、NaClが過剰かKClが過剰かという問題自体存在しない。あなたが書いた2つの方程式は、NaCl + KCl + H2SO4 → 1/2Na2SO4 + 1/2K2SO4 + 2HClとは異なりますか？ 先に書いた58.5x+74.5y=1000、142x/2+174y/2=1200は間違っている
この問題では、次の既知の反応式が与えられている：NaCl + KCl + H2SO4 → 1/2Na2SO4 + 1/2K2SO4 + HCl。これは非常に誤解を招く表現で、明らかに2つの反応式なのに、わざと1つにまとめてしまい、NaClとKClが1:1の関係にあるかのように見せかけている。しかし実際にはそうではない。
この問題が解けない理由は二つある。一つは思考が行き詰まってしまうこと、もう一つは全くの素人であることだ。もし行き詰まったら、そこから抜け出せばいい。これは質量保存の法則だ。どちらが過剰かなんて気にする必要はない。。。