答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　元の問題へ　　


問i の答　　　　　　510 [mol]


　H₂SO₄ の分子量が 1.0×2 + 32.0×1 + 16.0×4 = 98 であるので, モル質量 M(H₂SO₄) [g mol^-1] は分子量の値に等しく, すなわち,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　M(H₂SO₄) = 98 [g mol^-1]

　そこで, 50 kg の硫酸の物質量 n(H₂SO₄) [mol] は,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　n(H₂SO₄) = (50×10³)/98 = 510 [mol]　(有効数字3桁)


Answer of Qi　 　　　　510 [mol]


　As the molecular weight of H₂SO₄ is 1.0×2 + 32.0×1 + 16.0×4 = 98, the molar mass, M(H₂SO₄) [g mol^-1], is equal to the value of the molecular weight, i.e.,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　M(H₂SO₄) = 98 [g mol^-1],

　so the amount in moles of 50 kg of sulphuric acid, n(H₂SO₄) [mol] is

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　n(H₂SO₄) = (50×10³)/98 = 510 [mol]　(3 sig. figs)


問ii の答　　　　　　　1.02 [k mol]


　水酸化ナトリウムが硫酸と次のように反応することを考慮する ：

　　　　　　　　　　　　　　　　　2NaOH(aq) + H₂SO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + 2H₂O(l)

　上の反応に対して, NaOH ： H₂SO₄ のモル比は 2 ： 1 であるので, NaOH の物質量 n(NaOH) は, 問iiでの硫酸の 510 [mol] を用いて, 次のように計算される。

　　　　　　　　　　　　　　n(NaOH) = 510×2 = 1020 [mol] = 1.02 [k mol] (有効数字3桁)


Answer of Qii　　　　　　1.02 [k mol]


　Consider that sodium hydroxide reacts with sulphuric acid as follows ：

　　　　　　　　　　　　　　　　　2NaOH(aq) + H₂SO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + 2H₂O(l)

　For the reaction above, as the mole ratio of NaOH ： H₂SO₄ is 2 ： 1, the amount in moles of NaOH, n(NaOH), is calculated as follows, using 510 [mol] of the sulphuric acid in Qi.

　　　　　　　　　　　　　　　n(NaOH) = 510×2 = 1020 [mol] = 1.02 [k mol] (3 sig. fig.)


問iii の答　　　　　　　204 [dm³]


　NaOH の物質量 1.02 [k mol] を用いて, このモル数 1.02 [k mol] を含む 5 M NaOH (ここで M は M mol dm^-3) の体積 X [dm³] を計算する。

　そこで次の式が成立する ：

　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　5X = 1.02×10³,

　よって,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　X = 204 [dm³].


Answer of Qiii　　　　　　　204 [dm³]


　Use the amount in moles of NaOH, 1.02 [k mol], to calculate the volume of 5 M (where M mol dm^-3) NaOH, X [dm³], which contains this number of moles, 1.02 [k mol].

　And so we have the following equation ：

　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　5X = 1.02×10³,

　accordingly,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　X = 204 [dm³].