Question

学生

こちらの問題についてです。答えは「1」なのですが、「い」を考える際に、解説(3枚目)のような式が立つのですが、なぜこのような考え方をするのでしょうか？教えていただけたらありがたいです

問6 Kさんは石灰石どすい塩酸の反応について調べるため、次のような実験を行った。これについて,
あとの各問いに答えなさい。
[実験1] 図のように,三角フラスコに石灰石を入れ,うす
水で満たしておいた試験管
い塩酸を加えて反応させ,発生した気体を試験管に
三角フラスコ
集め,その気体の性質を調べた。
石灰石
うすい塩酸
水
[実験2) 次のD~⑤の順に操作を行った。
図
①5個のビーカーA~Eにうすい塩酸を20cmシずっ入れ,ビーカーごとに質量を測定した。
36 の
ビーカーAに,石灰石の主成分である炭酸カルシウムを0.50g加えたところ, 反応が起きて気
体が発生した。
(3
反応が終わった後のビーカーA全体の質量を,ふたたび測定した。
6713
加える炭酸カルシウムの質量を 0.50gずつ増やし,Bに1.00g, Cに1.50g, D に 2.00g, Eに
2.50gの炭酸カルシウムを加えて, ③と同じように反応後のビーカー全体の質量を測定した。
の~のの結果をまとめたものが表1である。
4)
(5

(エ)
は、炭酸カルシウムとうすい場酸の反応に関する先生とKさんの会話である。文中の
( あ ),(い たあてはまるものの組み合わせとして最も適するものを,あとの1~4の中から一
つ選び,その番号を答えなさい。
先生
「[実験2]で使用した。うすい塩酸20cm と過不足なく反応する炭酸カルシウムの質量は
何gだと考えられますか。」
Kさん 「( あ )gだと思います。」
先生
「では,次は別のものを使って実験してみましょうか。実は貝殻にも多くの炭酸カルシヴ
ムが含まれています。 [実験2]で使用したものと濃度が同じうすい塩酸20cmを,貝殻を
くだいた粉末と反応させ,貝殻に含まれる炭酸カルシウムの割合を求めてみましょう。こ
こでは,うすい塩酸と貝殻の中の炭酸カルシウムだけが反応したと考えてよいです。」
Kさん
「[実験2]とは異なるビーカーF~」を使って実験七た結果,表2のようになりました。こ
の結果から、貝殻に含まれる炭酸カルシウムの割合はおよそい )%と考えられます。』
表2
1160
F
G
H
J
うすい塩酸とビーカーの質量[g]
65.52
66.72
66.18
65.86
65.23
加えた貝殻の粉末の質量[g]
反応後のビーカー全体の質量[g)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
65.84
67.37
67.15
67.16
66.96
b O t
ho 5o soo
改02
1. あ:1.75
い:80
2. あ:1.75
い:90
今
普熱雄
66.02
3. あ:2.00
い:80
4. あ:2.00
い:90
65.84

A
B
C
D
E
加えた炭酸カルシウムの質量(g)
反応前のうすい塩酸,ビーカー, 炭酸
カルシウムの質量の合計(g)
反応後のビーカー全体の質量(g)
0.50
1.00
1.50
2.00
2,50
65.91
66.20
66.62
68.10
68.55
65.69
65.76
65.96
67.33
67.78
発生した二酸化炭素の質量(g)
0.22
0.44
0.66
0.77
0.77
(エ)(ウ)の表から, 0.50gの炭酸カルシウムがすべて反応すると, 0.22 g の二酸化炭素が発生することがわかる。D, E
では塩酸がすべて反応しており、炭酸カルシウムは残っている。このとき発生した二酸化炭素が0.77 gであること
から、反応した炭酸カルシウムの質量は, 0.50×
0.77
1.75(g)とわかる。つまり, 塩酸20 cm? と過不足なく反応
0.22
する炭酸カルシウムの質量は1.75 gである。また,表2で, 反応前のうすい塩酸とビーカーの質量と, 加えた貝殻
の粉末の質量の合計から, 反応後のビーカー全体の質量を引き, 発生した二酸化炭素の質量を求めたものが次の表で
ある。F~Iまで, 加えた貝殻の質量と発生した二酸化炭素の質量はほぼ比例しているので, ここでは貝殻にふくま
れる炭酸カルシウムがすべて反応したと考えられる。また,同じ質量の炭酸カルシウムまたは貝殻の粉末を加え, そ
0.35
れぞれ炭酸カルシウムがすべて反応しているAとF, BとG, CとHを比較すると,
0.18
x 100 = 81.8… (%),
0.22
0.44
0.53
x 100 3D 80.3 · (%) と, 同じ質量の炭酸カルシウムを加えたときに比べて, 貝殻の粉末
0.66
× 100 =
79.5…(%),
を加えたときに発生する二酸化炭素の質量はおよそ 80%になっていることがわかる。よって, 貝殻に含まれる炭酸
のカルシウムの割合もおよそ80%と考えられる。
F
G
H
I
J
加えた貝殻の粉末の質量(g)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
反応前のうすい塩酸,ビーカー,貝殻
の粉末の質量の合計(g)
66.02
67.72
67.68
67.86
67.73
65.84
67.37
67.15
67.16
66.96
m反応後のビーカー全体の質量(g)
発生した二酸化炭素の質量(g)
0.18
0.35
0.53
0.70
0.77