理科
中学生

⑵教えてください

の試験管 ある。図4は、マグネシウムが酸素と化合すると きの, マグネシウムの質量と化合した酸素の質量 の関係を表したグラフである。 マグネシウム 0.09gを加熱した 応しないで残っていることになりますか。 図4から考えて書きなり 反応後の物質の質量がどのような値になれば, マグネシウムの [ 3 次の実験について、下の問いに答えなさい。 <実験1> 「炭酸水素ナトリウムと塩酸との反応を調べる」 ① 図1のように, うすい塩酸 40.0g が入ったビー 図1 カーに炭酸水素ナトリウム 1.0gを加え, ガラス 棒でかき混ぜ完全に反応させた。 次に,発生し た二酸化炭素を空気中に逃がしてから, ビーカー 内の質量をはかった。 ② うすい塩酸40.0gを入れたビーカーを5個用意し、それぞれに加え 質量の関係を,図2のグラフにまとめた。 表1 加えた炭酸水 素ナトリウム の質量(g) 炭酸水素ナトリウムの質量を2.0g, 3.0g, 4.0g, 5.0g, 6.0g と変えて ①と同じ操作を行った。 ③ ① ② の測定結果を表1にまとめた。 ビーカー内の 質量(g) ④ 表1から,加えた炭酸水素ナトリウムの質量と発生した二酸化炭素の 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 40.0 40.5 41.0 41.5 42.0 42.5 43.5 発生した二酸化炭素の質量 g 図2 6.0 25.0 4.0 01 3.0 2.0 炭酸水素> ナトリウム 1.0 うすい塩酸 40.0g 0 0 1.0 2.03.0 4.05.06 加えた炭酸水素ナトリウムの質量 [L]
キングパウダーに含まれる炭酸水素ナトリウムの割合を <実験 2. 「調べる」 ① 炭酸水素ナトリウムのかわりに, ホットケーキなどを作るときに使用 されるベーキングパウダーを使って, 実験1 ① ② と同じ操作を行った。 ② ①の測定結果を表2にまとめた。 表2 加えたベーキ ングパウダー の質量(g) ピーカー内 の質量(g) 0 1.0 2.0 3.0 14.0 15.0 40.00 40.85 41.70 42.55 43.40 44.25 45.10 イ 緑色のBTB溶液を青色に変える。 ウ水分を蒸発させると, 白い固体が残る。 エ マグネシウムと反応して、気体が生じる。 26.0 得点 (1) 塩酸の性質について述べた文として最も適切なものを. 次のア~エの 中から1つ選んで、その記号を書きなさい。 ア赤色リトマス紙を青色に変える。 [ ] (2)実験1について考察した文として正しいものを、次のア~エの中から 2つ選んで、その記号を書きなさい。 ア加える炭酸水素ナトリウム 6.0g をすべて反応させるためには,同 じ濃度のうすい塩酸が48.0g 必要である。 イ炭酸水素ナトリウムを5.0g以上加えたときに,はじめてビーカー 内の水溶液に塩化ナトリウムが生じはじめる。 ウ発生した二酸化炭素の質量は,加えた炭酸水素ナトリウムの質量に 常に比例する。 図2のグラフで、 発生した二酸化炭素の質量が変わらなくなったと き ビーカー内の塩酸はすべて反応している。 [ ][ ] 表1 と表2より、加えたベーキングパウダーに含まれる炭酸水素ナト リウムの割合は何%か, 書きなさい。 ただし, 使用するベーキングパ ラダーは,炭酸水素ナトリウムと塩酸の反応においてのみ気体が発生す ものとする。 (
3 (1) エ (2) ア, エ (3) 30% 塩酸は塩化水素の水溶液で, 酸性を示す。 アルミニウム,鉄, マグネシウムなどと反応し 水素が発生する。 (2) 図2のグラフから, うすい塩酸400g と炭 酸水素ナトリウム 5.0g が過不足なく反応して 二酸化炭素が2.5g 発生することがわかる。 こ のときの化学反応式は,HCI + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2 と表すことができる。 ア 炭酸水素ナトリウム 6.0g と過不足なく反 応するうすい塩酸の質量は, 40.0× = 48.0 (g)なので,正しい。 6 5 イ炭酸水素ナトリウムの質量の多少に関わら ず塩化ナトリウムは発生する。 ウエ塩酸がすべて反応したとき 炭酸水素 ナトリウムをさらに加えても二酸化炭素は発 生しなくなる。 20.15 (3) 表2から, ベーキングパウダー 1g で二酸化 炭素が, 40.00 + 1.0 - 40.85 = 0.15 (g) 発生 することがわかる。 これは,炭酸水素ナトリウ ム 1g で発生する二酸化炭素の質量の × 100 = 30 (%) であることから, ベーキングパウダー に含まれる炭酸水素ナトリウムの割合も30% とわかる。 0.5 PART2 化学分野 1 4 解説 (2) 酸化 試験管 2 (1) (3) 表のD 質量= (3) C で (4) (2)= 酸化銅 したが れば 解説 (2) (1 (2 (3 腐卵 した (3) 針 した る。 60

回答

図2のグラフが折れ曲がっているところの値から、この塩酸40.0gと炭酸水素ナトリウム5.0gがちょうど反応することがわかります。このとき、塩酸は炭酸水素ナトリウムとすべて反応しているので、これ以上炭酸水素ナトリウムを加えても発生する二酸化炭素の量は増えません。

【アについて】
炭酸水素ナトリウム6.0gと反応する塩酸の質量をx[g]とすると、40.0g:5.0g=x:6.0gの比例式が立てられ、これを解いてx=48(g)となります。

【イについて】
塩化ナトリウムは、塩酸と炭酸水素ナトリウムが反応すると発生するため、炭酸水素ナトリウムの質量にかかわらず、反応後の水溶液すべてに含まれています。

【ウについて】
グラフから炭酸水素ナトリウムの質量が5.0gまでは比例していますが、それ以降は比例せず値は一定となっています。選択肢では「常に」という言葉があるため、この選択肢は誤りとなります。

【エについて】
二枚目の写真のように、加える炭酸水素ナトリウムの質量が増えていくと、やがてすべての塩酸が反応し、発生する二酸化炭素の量が増えなくなります。これを選択肢では、「二酸化炭素の質量が変わらなくなったとき」と表現しています。

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