7.以下は生徒と先生が塩素の発生の実験についての会話の一部である。 以下の問いに答えよ。 先生 では今日は塩素の発生の実験をやってみましょう。 塩素 Cl2 を発生させるためには、 酸化マンガン(IV) MnO2と濃塩酸 HCI を反応させるこ とでできます。 また副生成物としては、水と塩化マンガン MnClも生じます。 では実験の指示書にしたがって、 実験してみましょう。 生徒A: まずは酸化マンガン(IV) 0.087g を天秤で量って・・・ よし!ピッタリ量り取れたぞ! 生徒 B; じゃあフラスコに入れよう。 あぁ・・・ 少しこぼしちゃった。 生徒A; ちょっとだし、大丈夫でしょ。 さあ、 続けよう。 生徒B; よし、 実験装置もできたぞ! さあ実験だ。 塩素の発生 実験の手引き 【使用試薬】 酸化マンガン 0.087g 4.0mol/L 濃塩酸 【実験装置図】 -濃塩酸 先生 ; みなさん、無事に実験終了しましたね。 では、考察に入ります。 洗気びん みなさん、今回の反応の化学反応式は書けましたか? 今回、皆さんに量りとってもらった酸化マンガン(IV) は(① mol です。 MnO2とCl2の係数比は 1:1なので、 発生する塩素も (1) mol ですね。 つまり、今回塩素は71mg 発生したはずです。 さて、発生した気体の入っている集気びんの重さを はかってみましょう。 酸化マン /ガン(IV) 濃硫酸 塩素 【実験操作 】 ① 酸化マンガン0.087gを正確に 量り取る。 生徒 A: あれ… 私たちの班、 56.8mgしかないよ。なんで? 生徒 B:おかしいね。 ちゃんと0.087g 量ったのに··· 先生:成功した班、 失敗した班あるようですね。 実験においては、失敗した原因を明らかに することも大切です。 また、実際に実験で得られた質量を収量、 出発物質(原料) から反応式に従って理論的に 生成する目的化合物の量を理論収量と言います。 これらの比率を百分率で表したもの を収率と言います。 収率は以下の式で求められます。 収量(g) 収率(%)=- x 100 理論収量(g) ※副生成物; 化学反応において目的の物質以外に発生する物質のこと (1) 下線部Iについて、 実験で行った反応の化学反応式を書きなさい。 (2) ①に入る数値を答えなさい。 ただし、 Mn=550=16 とする。 (3) 実験装置図をみると、 塩素は下方置換法で捕集している。このことから塩素にはどのような性質が あると考えられるか。 2つ答えなさい。 (4) 下線部Ⅱについて、 生徒 A,Bが行った実験で、 実際に収量が少なかった一番の要因は何か。問題 文を読んで答えなさい。 (5) 生徒A.Bの行った実験での塩素の収率はいくらか。 (6)/ 酸化マンガン(IV)を全て反応させるためには 4.0mol/L 塩酸は最低でも何mL必要か。 4 A 384 R!