ミニテスト

「mol計算・化学量論」ミニテスト10問 — 苦手克服トレーニング

甲種試験の物化では、mol計算と化学量論が頻出です。物質量・モル濃度・化学反応の量的関係を10問で鍛えましょう!

ミニテスト 10問

問1

1molの物質に含まれる粒子の数(アボガドロ定数)として、正しいものはどれですか。

(1)6.02 × 10²⁰
(2)6.02 × 10²³
(3)6.02 × 10²⁶
(4)3.01 × 10²³

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正解:(2)

アボガドロ定数 Nₐ = 6.02 × 10²³ /mol。1molの物質にはこの数だけの粒子(原子・分子・イオンなど)が含まれます。物質量(mol)の基本中の基本です。

問2

水(H₂O)の分子量は18です。水36gは何molですか。

(1)0.5mol
(2)1mol
(3)2mol
(4)18mol

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正解:(3)

物質量(mol) = 質量(g) ÷ 分子量(g/mol) = 36 ÷ 18 = 2mol。分子量のグラム数が1molに相当するという関係は基本公式です。

問3

標準状態(0℃, 1atm)で、気体1molの体積は約何Lですか。

(1)1L
(2)11.2L
(3)22.4L
(4)44.8L

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正解:(3)

標準状態(0℃, 1atm)で気体1molの体積は約22.4Lです。これは気体の種類に関係なく成り立ちます(理想気体の法則)。2molなら44.8L、0.5molなら11.2Lです。

問4

エタノール(C₂H₅OH)の分子量として、正しいものはどれですか。(C=12, H=1, O=16)

(1)32
(2)46
(3)60
(4)78

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正解:(2)

C₂H₅OH = C₂H₆O。分子量 = 12×2 + 1×6 + 16×1 = 24 + 6 + 16 = 46。ちなみにメタノール(CH₃OH)の分子量は 12 + 4 + 16 = 32です。

問5

0.5mol/Lの水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液500mLに含まれるNaOHは何molですか。

(1)0.1mol
(2)0.25mol
(3)0.5mol
(4)1.0mol

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正解:(2)

物質量(mol) = モル濃度(mol/L) × 体積(L) = 0.5 × 0.5 = 0.25mol。500mL = 0.5Lに換算することを忘れないようにしましょう。

問6

メタン(CH₄) 2molが完全燃焼するとき、生成する水(H₂O)は何molですか。
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

(1)1mol
(2)2mol
(3)4mol
(4)8mol

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正解:(3)

反応式の係数比 CH₄:H₂O = 1:2 なので、CH₄が2molなら H₂Oは 2×2 = 4mol生成します。同時にCO₂も2mol、O₂は4mol必要です。

問7

酸素(O₂)の分子量は32です。標準状態(0℃, 1atm)で酸素64gの体積は何Lですか。

(1)11.2L
(2)22.4L
(3)44.8L
(4)67.2L

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正解:(3)

64g ÷ 32g/mol = 2mol。標準状態で 2mol × 22.4L/mol = 44.8L。質量→mol→体積の変換は、mol計算の基本3ステップです。

問8

プロパン(C₃H₈)が完全燃焼する反応式は C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O です。プロパン44g(1mol)の完全燃焼に必要な酸素の標準状態での体積は何Lですか。

(1)22.4L
(2)44.8L
(3)112L
(4)224L

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正解:(3)

C₃H₈:O₂ = 1:5 なので、1molのプロパンに5molのO₂が必要。5mol × 22.4L/mol = 112L。反応式の係数からmol比を読み取り、体積に換算する問題です。

問9

1mol/Lの塩酸(HCl) 200mLを完全に中和するのに必要な1mol/LのNaOH水溶液は何mLですか。
HCl + NaOH → NaCl + H₂O

(1)100mL
(2)200mL
(3)400mL
(4)500mL

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正解:(2)

HClのmol数 = 1 × 0.2 = 0.2mol。HCl:NaOH = 1:1なので NaOHも0.2mol必要。0.2mol ÷ 1mol/L = 0.2L = 200mL。等モルの酸と塩基で中和が完了します。

問10

二酸化炭素(CO₂)の分子量は44です。CO₂の蒸気比重(空気に対する比重、空気の平均分子量≒29)として、最も近いものはどれですか。

(1)0.97
(2)1.24
(3)1.52
(4)2.07

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正解:(3)

蒸気比重 = 分子量 ÷ 空気の平均分子量 = 44 ÷ 29 ≒ 1.52。CO₂は空気より重いため、低所に滞留します。CO₂消火器が消火に有効なのは、この性質を利用しています。

まとめ — mol計算で使う5つの公式

  • 物質量(mol) = 質量(g) ÷ 分子量(例: H₂O 36g ÷ 18 = 2mol)
  • 気体の体積(L) = mol × 22.4(標準状態 0℃・1atm限定)
  • mol = モル濃度(mol/L) × 体積(L)(mL→L変換を忘れずに)
  • 蒸気比重 = 分子量 ÷ 29(空気の平均分子量≒29)
  • 化学反応の量的関係 = 係数比 = mol比(質量比ではない!)

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