高校化学｜化学基礎の計算問題が劇的にできるようになる“モル計算の必勝パターン”まとめ

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「化学は計算が苦手…」「モルがよく分からない」という声は、毎年のように高校生から聞こえてきます。

しかし実は、よく出る計算問題は“パターン化”されています。

この記事では、モル計算の基礎から、定期テスト〜大学入試レベルまでの必須パターンを完全整理します。

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1. 基本中の基本「モル＝粒子数・質量・気体のつながり」

まずはモル計算の出発点である3つの関係式。
ここさえ頭に入れば、かなりの問題は解けます。

【超基本公式】

① n = m / M　　　　（質量 m［g］、モル質量 M［g/mol］）
② N = n × NA　　　（粒子数 N、アボガドロ数 NA）
③ V = 22.4 × n　　（標準状態の気体の体積 V［L］）

みんなの声（高2）
「公式は知ってるけど、どれを使えばいいのか迷う」
→ 実は“求められる量”に合わせて自動的に式が決まる。
「質量→モルか」「粒子数→モルか」「体積→モルか」を意識するだけで迷わなくなります。

2. 【パターン①】「与えられた情報 → モル → 求める量」で統一する

解けない原因のほとんどは、「モルを経由しない」こと。
化学の計算は 必ずモルを通る一本道 と覚えてください。

▷教材レベルの典型問題

例：H₂を4g用いたときに発生するNH₃の物質量を求めよ。

1. まず、与えられた量をモルへ
   　H₂のモル質量＝2
   　n = 4 / 2 = 2 mol
2. 反応式の比からNH₃のモル数を出す
   　例：N₂ + 3H₂ → 2NH₃
   　H₂:NH₃ = 3:2 →
   　NH₃ = 2 × (2/3) = 1.33 mol

→ モル → モル の直線で考えるだけ。

3. 【パターン②】反応式の係数比を“比の計算”として使う

反応式は単なる暗号ではなく、モル比を教えてくれる最強の情報です。

▷係数比でモルを移動するだけ

aA + bB → cC + dD

A のモルが分かれば、

n(C) = n(A) × c / a

で一瞬。

みんなの声（受験生）
「反応式を覚えるより、比の計算と思ったら楽になった」
→ まさに正解。反応式は“モル変換表”です。

4. 【パターン③】気体問題は「V→n」のワンステップ化で一瞬

気体の計算が苦手な人は多いですが、ほぼすべて
体積 → モル → 求める量
の流れに統一できます。

▷例題：標準状態で44.8LのCO₂ができる。何 mol か？

標準状態では 22.4 L/mol より
n = 44.8 ÷ 22.4 = 2 mol

あとは反応式に乗せるだけ。

5. 【パターン④】溶液濃度は“モル濃度 M”で解くとミスが減る

化学基礎では質量パーセント濃度を習いますが、
大学入試はモル濃度が最強です。

【モル濃度公式】

M = n / V （VはL）

▷例題（典型）

0.5 mol/L の HCl 溶液 200 mL に含まれる HCl の mol 数は？

V＝0.2 L
n = 0.5 × 0.2 = 0.1 mol

→ モルが出ればすぐ反応式に入れられます。

6. 【パターン⑤】「限界試薬」を判断する場合は必ず “両方モル化”

入試で頻出するのが、どちらが先に使い切るか？ という問題。

▷判断のステップ

1. A のモルを出す
2. B のモルを出す
3. 反応式の係数比で必要量を比較する
4. 小さい方（不足する側）が限界試薬

▷例題

N₂ + 3H₂ → 2NH₃
N₂：1 mol、H₂：2 mol があるとき、限界試薬は？

係数比 1:3
H₂ の必要量＝3 mol
→ 実際は 2 mol しかない → H₂ が限界試薬

7. 【パターン⑥】混合気体・蒸発・残量は“足してからモルを取る”

複雑に見える問題の多くは、

• 混合する
• 蒸発する
• 残る
  のどれか。

しかし共通点は、
とりあえず全体のモルを計算する
だけで対処できます。

▷例題：N₂ 1 mol と O₂ 2 mol の混合気体の全圧

混合 → 全体のモル＝3 mol
P∝n より、割合さえ分かれば部分圧も簡単。

8. 【パターン⑦】質量変化を追うときは「モル → 質量」に戻す

固体・沈殿・蒸気反応では、最後に質量を求めさせる問題が多いです。

▷ポイント

質量 → モル → 反応比 → モル → 質量

この“往復”を覚えるだけで完璧。

◆9. 【実際の高校生の声】

高1の声
「g→mol の変換をせずにそのまま反応式に入れてしまっていた」

高3の声
「限界試薬の判定で、どちらが不足か整理できない」

共通テスト受験生
「溶液濃度の単位変換（mL→L）で毎回ミスしていた」

→ これらのミスはすべて
“モル中心の一本道”
で解決できます。

10. この記事のまとめ：モル計算は“型”さえ覚えれば勝てる

高校化学のモル計算は難しく見えますが、実は以下の7パターンしか登場しません。

【モル計算のパターン・まとめ】

1. 質量・体積・粒子数 → モルへ変換
2. 反応式の係数比でモル移動
3. 気体は V→n に統一
4. 溶液問題はモル濃度で処理
5. 限界試薬は“両方モル化”で比較
6. 混合気体はモルを足す
7. 質量変化は モル→質量 で最後に戻す

これを理解すれば、
定期テストで満点が狙え、共通テストの計算も一瞬で解けるレベルになります。

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