Question

エリー

今年の宮城県公立高校入試です
(3)の解説部分が分かりません

美咲さん
美咲さん
美咲さん
宮城県 '23年 理科
360
サプリメントに貝がらが使われているなんて驚いたよ。 貝がらは主
に炭酸カルシウムという物質からできているんだよ。
そうなんだ。貝がらや石灰石に塩酸をかけると二酸化炭素が発生す
るのは、炭酸カルシウムが関係しているのかな。 インターネットで調
べてみよう。
炭酸カルシウムと塩酸の化学反応式を見つけたよ。
インターネットで見つけた化学反応式
CaCO3 + 2HCI
炭酸カルシウム
塩酸
+ H2O
CaCl2
→ CO2 +
二酸化炭素 塩化カルシウム 水
① 炭酸カルシウムは, カルシウムと炭素と酸素からできているんだ
ね。 この化学変化を使って、サプリメントにふくまれる物質の量を調
べられないかな。
この化学反応式を見ると、 反応後の物質のうち、 気体は二酸化炭素
だけだよ。 ② 化学変化が起こる前と後の質量を調べれば、発生した二
酸化炭素の質量がわかるかな。
なるほど、発生した二酸化炭素が容器の外に出ていくと,全体の質
量は小さくなるね。 炭酸カルシウムの質量と容器の外に出ていった二
酸化炭素の質量との関係がわかれば,サプリメントにふくまれる炭酸
カルシウムの量も求められそうだよ。
サプリメントにふくまれる炭酸カルシウムの量がわかったら, サプ
リメントにふくまれるカルシウムの割合も調べられるかな。
豊さん
豊さん
豊さん
1 下線部 ① について 炭酸カルシウムと同じように3種類の元素からできている化合物を次の
エから1つ選び,記号で答えなさい。
ア 酸化銀 Ag20
イ 水酸化バリウム Ba(OH)2
工 炭酸水素ナトリウム NaHCO3
宮城県 23年 理科 問題 (7)
ウ 塩化銅 CuCl2
2 下線部②について 化学変化が起こる前と後では、物質全体の質量は変わりません。 この法則
というか､答えなさい。
3 美咲さんたちは考えた調べ方をもとに 実験III を行いました。 あと (1)~(3)の問いに答え
さい。
実験 Ⅰ
① ビーカー A. B. Cに10%の塩酸を, 25.00gずつはかりとり それぞれにガラス棒を入れて、
ビーカー AC それぞれの全体の質量をはかった。
[2]
L
[3]
[4]
の
⑤5
〔実
E
8分
第五
五球準

さん
合物を、次のア~
CuCl
ん。 この法則を何
“ラス棒を入れて
宮城県 '23年 理科
(2) カルシウムを、ピーカーAには1.00g. ビーカー
日には200g, ピーカーCには3.00g加えてガラス棒
でよくかき混ぜると、すべてのピーカーで気体が発生
した。
3 十分に時間がたってから、ピーカーAC それぞれ
全体の質量をはかった。
ではかった質量に、炭酸カルシウムの質量を足し
てから ではかった質量を引いて、ピーカーの外に
出ていった気体の質量を求めた。
炭酸カルシウムの質量とピーカーの外に出ていった
気体の質量との関係をグラフにまとめたところ、 図1
M.
表
ピーカーに加えたサプリメントの粉末の総質量
「ピーカー内の物質の質量
g
ビ1,50
外
245
LOO
-0.50
体
(実験ⅡI)
① サプリメントの粉末を、薬包紙に 1.00gずつとり分けたものを3つ準備した。
[②2] ガラスを入れたビーカーの質量をはかってから10%の塩酸 25.00gを入れて、ビーカー全
体の質量をはかった。
③図2のように､①でとり分けたサプリメントの粉末を 1.00gずつ
ピーカーに加えていき、サプリメントの粉末を100g加えるたびに、
ガラス棒でよくかき混ぜ､ 気体が発生して十分に時間がたってから、
ピーカー全体の質量をはかった。
3ではかったビーカー全体の質量からではかった。 ガラス棒
を入れたビーカーの質量を引いて、「ビーカー内の物質の質量」を求
めた。 「ビーカーに加えたサプリメントの粉末の総質量」と「ビー
カー内の物質の質量」を表にまとめた。
2.00
3,00
1,00
カルシウムの質量 [g]
2.00
3.00
[g] 1.00
[g] 25.70 26.40 27.10
図2
ガラス棒
10%の
一薬包紙
サプリメント
の末
ピーカー
(1) 塩酸は塩化水素の水溶液です。 36%の塩酸 50gを水でうすめて、10%の塩酸をつくるとき、 必
要な水は何gか。 求めなさい。 amato
(2) 実験ⅡI で、 「ピーカーに加えたサプリメントの粉末の総質量」と「ビーカーの外に出ていった気
「体の質量」との関係を表すグラフを、 解答用紙の図にかき入れなさい。
(3) 実験ⅠⅡIの結果をもとに、実験ⅡI で使用したサプリメントの質量に対するカルシウムの質量
の割合は何%か、求めなさい。 ただし､炭酸カルシウム 1.00gにふくまれるカルシウムの質量は
0.40g とします。また、サプリメントにふくまれる物質のうち、炭酸カルシウムのすべてが塩酸
と反応し、炭酸カルシウム以外の物質は塩酸と反応しないものとします。
8分
第五問 レール上の小球の運動を調べた次の実験について、あとの1~5の問いに答えなさい。 ただし、小
球にはたらく摩擦や空気抵抗は無視できるものとします。また、小球の最下点をふくむ水平面を高さの基
準面とします。

関係を衣
(3)
〔実験I]より、炭酸カルシウムとビーカーの外に出ていった気体の質量の比は1.00 [g]: 0.40 [g]²
〔実験ⅡI〕 より , サプリメントの粉末 1.00g を用いたときにビーカーの外に出ていった気体の質量は
0.30g よって、 1.00g のサプリメントにふくまれる炭酸カルシウムの質量は、次のように求められる。
1.00 [g] x 0.30 [g] = 0.75 [g]
0.40 [g]
また、炭酸カルシウム 0.75g にふくまれるカルシウムの質量は、次のように求められる。
0.40 [g]
= 0.30[g]
1.00 [g]
0.75 [g] x
よって、サプリメントの質量(1.00g) に対するカルシウムの質量(0.30g) の割合は,0.30 [g]
1.00 [g]
x100 = 30 [%]