2026年版・3-7

化学計算（反応式等）の一問一答

危険物乙4「基礎的な物理学及び基礎的な化学」から、化学計算（反応式等）に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。

問13-7

【化学反応式の係数（メタン）】 メタン（CH4）の完全燃焼を表す次の化学反応式の係数 a、b、c の組み合わせとして正しいものはどれか。 CH4 ＋ aO2 → bCO2 ＋ cH2O

①a=1, b=1, c=2
②a=2, b=1, c=2
③a=2, b=2, c=1
④a=3, b=1, c=2

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正解 ②a=2, b=1, c=2

解説
左右の原子の数を合わせます。
1. 左辺のCは1個なので、右辺のCO2も1個（b=1）。これにより右辺のC=1。
2. 左辺のHは4個なので、右辺のH2Oは2個（c=2）。これで右辺のH=4。
3. 右辺のOは、CO2に2個、H2O(×2)に2個、合計4個。したがって左辺のO2は2個（a=2）必要です。
完成式：CH4 ＋ 2O2 → CO2 ＋ 2H2O

問23-7

【化学反応式の係数（プロパン）】 プロパン（C3H8）が完全燃焼したときの化学反応式について、プロパン1分子を燃焼させるために必要な酸素（O2）分子の数はいくつか。

①3 個
②4 個
③5 個
④6 個

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正解 ③5 個

解説
プロパンの完全燃焼式を作ります。
C3H8 ＋ aO2 → bCO2 ＋ cH2O
1. Cが3個なので、CO2は3個（b=3）。
2. Hが8個なので、H2Oは4個（c=4）。
3. 右辺の酸素原子(O)の合計は、(3×2)＋(4×1) = 10個。
4. したがって左辺のO2分子は、10 ÷ 2 = 5個（a=5）必要です。
完成式：C3H8 ＋ 5O2 → 3CO2 ＋ 4H2O

問33-7

【必要酸素体積の計算】 標準状態において、10 L のプロパンガス（C3H8）を完全燃焼させるために必要な純粋な酸素ガス（O2）の体積はいくらか。

①10 L
②30 L
③40 L
④50 L

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正解 ④50 L

解説
気体の反応において、化学反応式の「係数の比」は、そのまま「体積の比」になります。
プロパンの反応式：1 C3H8 ＋ 5 O2 → 3 CO2 ＋ 4 H2O
係数を見ると、プロパン「1」に対して酸素は「5」必要です。
したがって、プロパンが 10 L あれば、酸素はその5倍の 50 L 必要になります。
非常に強力な爆発には、大量の酸素が必要であることがわかります。

問43-7

【必要空気量の計算】 10 L のプロパンガスを完全燃焼させるために必要な「空気」の体積はおよそいくらか。ただし、空気中の酸素の体積割合を 20% とし、プロパン燃焼に必要な純酸素は 50 L であるとする。

①50 L
②100 L
③250 L
④500 L

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正解 ③250 L

解説
乙4の計算問題で最も差がつく応用問題です。
必要な純粋な酸素（O2）は 50L と分かっています。しかし、周囲にあるのは純酸素ではなく、酸素が20%（5分の1）しか含まれていない「空気」です。
空気を x L とすると、その20%が酸素50L分になればよいので、
x × 0.20 ＝ 50
x ＝ 50 ÷ 0.20 ＝ 250 L。
燃焼には、燃料の何十倍もの大量の空気が必要になるということです。

問53-7

【モル（mol）の計算】 二酸化炭素（CO2）が 88 g ある。これは何 mol（モル）か。ただし、原子量は C=12、O=16 とする。

①0.5 mol
②1.0 mol
③2.0 mol
④4.0 mol

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正解 ③2.0 mol

解説
まず、CO2の分子量を計算します。
分子量 = C(12) ＋ O(16)×2 ＝ 12 ＋ 32 ＝ 44。
分子量が44ということは、CO2は「1 mol あたり 44 g」であるという意味です。
いま手元に 88 g あるので、
モル数 = 質量(88g) ÷ 分子量(44g/mol) = 2.0 mol となります。

問63-7

【pHの基礎計算】 ある水溶液の水素イオン濃度 [H+] が 1.0 × 10^-3 mol/L であった。この水溶液のpH（水素イオン指数）はいくらか。また、液性は何か。

①pH = 3 であり、酸性であるとされる
②pH = 3 であり、アルカリ性である
③pH = 11 であり、アルカリ性である
④pH = 10^-3 であり、中性である

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正解 ①pH = 3 であり、酸性であるとされる

解説
pHは水素イオン濃度 [H+] を用いて、10のマイナス何乗か（指数部分の絶対値）で表します。
[H+] = 10^-3 であれば、pH = 3 となります。
pHのスケールは以下の通りです。
・pH = 7 ：中性
・pH < 7 ：酸性（数字が小さいほど強い酸）
・pH > 7 ：アルカリ性
pH=3 は中性より小さいため「酸性（塩酸などに近い）」と分かります。

問73-7

【希釈によるpH変化】 pH = 2 の塩酸（強酸）を純水で 100倍に薄めた（希釈した）。希釈後の水溶液の pH はおよそいくらになるか。

①pH = 0
②pH = 2 （変わらない）
③pH = 4
④pH = 100

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正解 ③pH = 4

解説
pH=2 ということは、水素イオン濃度が 10^-2（1/100）mol/L という意味です。
これを水で 100倍（10^2倍）に薄めると、濃度はさらに1/100に薄まります。
10^-2 × (1/100) = 10^-4 mol/L となります。
したがって、新しいpHは 4 となります。
※10倍薄めるとpHは1つ中性(7)に近づき、100倍薄めるとpHは2つ中性(7)に近づく、と覚えておくと計算不要で解けます。

問83-7

【中和反応の計算】 水酸化ナトリウム（NaOH）と塩酸（HCl）の中和反応式は「NaOH ＋ HCl → NaCl ＋ H2O」である。0.1 mol のNaOHを完全に中和するために必要なHClは何molか。

①0.05 mol
②0.1 mol
③0.2 mol
④1.0 mol

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正解 ②0.1 mol

解説
化学反応式「1 NaOH ＋ 1 HCl → 1 NaCl ＋ 1 H2O」の係数を見ます。NaOHとHClの係数は 1：1 です。
つまり、NaOH分子1つを中和するには、HCl分子がぴったり1つ必要です。
したがって、0.1 mol の塩基（NaOH）を完全に打ち消すには、同じ 0.1 mol の酸（HCl）が必要となります。

問93-7

【酸化数の計算】 二酸化硫黄（SO2）における硫黄（S）の酸化数はいくつか。ただし、酸素（O）の酸化数は原則として -2 とし、化合物全体の酸化数の合計は 0 になるものとする。

①-2
②0
③+2
④+4

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正解 ④+4

解説
酸化数とは「酸素とどれくらい結びついているか（電子を奪われているか）」の度合いを示す数値です。
ルールとして、Oの酸化数は「-2」です。SO2にはOが2つあるので、O部分の合計は -2 × 2 = -4 になります。
分子全体(SO2)の酸化数はゼロ（プラマイゼロ）にならなければいけないため、
Sの酸化数＋ (-4) ＝ 0
Sの酸化数＝ +4 となります。

問103-7

【モルと体積の総合計算】 標準状態（0℃、1気圧）において、5.6 L のメタンガス（CH4）がある。このメタンガスの質量は何 g か。ただし、C=12、H=1とし、標準状態の気体1molの体積は 22.4 L とする。

①4 g
②8 g
③16 g
④22.4 g

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正解 ①4 g

解説
体積 → モル → 質量の2段階で計算する総合問題です。
1. 体積からモルを出す：22.4 L で 1 mol ですから、5.6 L は
5.6 ÷ 22.4 = 0.25 mol（1/4モル）です。
2. メタンの分子量を出す：C(12) ＋ H(1)×4 = 16。
つまり、1 mol なら 16 g という意味です。
3. 質量を出す：0.25 mol なので、
16 g/mol × 0.25 mol = 4 g となります。

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