全体的ににもうよくわかりません。この範囲が全体的に苦手です。この大問の解き方

理科

中学生

解決済み

25日前

全体的ににもうよくわかりません。この範囲が全体的に苦手です。この大問の解き方と得意になる方法なども教えてください。お願いします。

126 化学変化について調べるため,同じ濃度のうすい塩酸と、同じ質量の次の実験1) [実験2) を行った。これについて、下の問いに答実験1) うすい塩酸30.00gを用い, 石灰石 (炭酸カルシウ図ム)の質量を変えて、次のI~Ⅲの操作をくり返した。 I ふたのある容器に, 石灰石とうすい塩酸を別々に入れて、図のようにして、電子てんびんで容器全体の質ふたを閉めたまま容器を傾けて、石灰石とうすい塩量を測定する。酸を反応させ、再び容器全体の質量を測定する。ふたを開けてしばらくしてから、再びふたを閉めて容器全体の質量を測定する。表1は、石灰石の質量を変えて I ~III を行ったときの結果を表している。石灰石さい。 4.00 6.00 8.00 表 1 Ⅲの質量(g) Ⅱの質量(g) Iの質量(g) 石灰石の質量(g) 2.00 152.40 154.40 156.40 158.40 10.00 152.40 151.52 156.40 154.40 158.40 160.40 12.00 162.40 152.64 153.76 155.10 160.40 162.40 157.10 159.10 炭酸水素ナトリウムの質量を変えて, 〔実験1] と同様に,I ~Ⅲ 実験2] うすい塩酸 20.00gを用い, 〔実験1] と同じふたのある容器を使い、石灰石くり返した。表2は、炭酸水素ナトリウムの質量を変えてI~Ⅲを行ったと果を表している。表2 炭酸水素ナトリウム 12.60 14.70 4.20 6.30 8.40 10.50 の質量(g) 144.60 146.70 148.80 Iの質量(g) Ⅱの質量(g) 144.60 146.70 148.80 150.90 142.40 143.40 Ⅲの質量(g) 144.40 146.50 148.60 1507 150.90 153.00 15510 153.00 15500 (3)実験(実験2)で用いた容器の質量は何gか。求めなさい。実験1]で、石灰石の量を1200gにしてうすい塩酸と反応させたとき。石灰石の一部が未反応で残っていた。同じように、一部が未反応で残ったときの石灰石の反応質量として適当なものを、次のア~オからすべて選び、アイウエオ順に記号を書きなさい。 200g イ 4,00g ウ 600g I 8.00g オ 10.00g (5) 実験1), うすい塩酸 30.00gと過不足なく反応する石灰石の質量は何gか、求めなさい。 127 また石灰石に十分な量のうすい塩酸を加え、すべて反応させた。このとき、さらに発生す (6)〔実験1]で、石灰石の質量を1200gにしてうすい塩酸と反応させたあと、未反応で残っる気体Xの質量は何gか求めなさい。 (7)(実験2]で、炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸が過不足なく反応したとき、容器中には液体が生じており、その液体を加熱して水を蒸発させるとYの固体が5.85g残った。 ①次の化学反応式は、〔実験2] の化学変化を表している。Yの化学式を書きなさい。化学反応式中のXYの係数は1である。 NaHCO3 + HCI->> X + H2O + Y ②十分な量のうすい塩酸を用いて、液体を蒸発させてYの固体を11.70g得るためには何gの炭酸水素ナトリウムが必要か,求めなさい。 (8)〔実験1〕〔実験2]で、同じ質量のうすい塩酸と過不足なく反応する石灰石の質量と炭酸水素ナトリウムの質量の比を、最も簡単な整数の比で表しなさい。 (1)〔実験1〕〔実験2] では、同じ気体Xが発生した。この気体Xの性質として適当を、次のア~カから1つ選び, 記号を書きなさい。ア空気より密度が小さく, 水にとけにくい。イ空気より密度が小さく、水に少しとけ水溶液は酸性を示す。ウ空気より密度が小さく、水にとけやすく、水溶液はアルカリ性を示す。空気より密度が大きく, 水にとけにくい。オ空気より密度が大きく、水に少しとけ水溶液は酸性を示す。空気より密度が大きく, 水にとけやすく、水溶液はアルカリ性を示す。 (2)〔実験1〕〔実験2] ともに,IとIIで質量が変化しなかった。このように、化学前後で、反応に関係する物質の質量の和が変化しないことを何の法則というか、漢字で書きなさい。

126 2 次の〔実験1],[実験2)を行った。これについて化学変化について調べるため、同じ濃度のうすい塩酸と,同じ下の問いに答えなさい。〔実験1] うすい塩酸 30.00gを用い, 石灰石 (炭酸カルシウ図ム)の質量を変えて、次のI~Ⅲの操作をくり返した。 I ふたのある容器に, 石灰石とうすい塩酸を別々に入れて、図のようにして、電子てんびんで容器全体の質量を測定する。ふたを閉めたまま容器を傾けて、石灰石とうすい塩酸を反応させ、再び容器全体の質量を測定する。ふたを開けてしばらくしてから、再びふたを閉めて容器全体の質量を測定する。石灰石表1は、石灰石の質量を変えて I ~Ⅲを行ったときの結果を表している。表1 4.00 石灰石の質量(g) 2.00 Iの質量(g) 152.40 154.40 6.00 156.40 8.00 10.00 158.40 160.40 12.00 Ⅱの質量(g) 152.40 154.40 156.40 Ⅲの質量(g) 151.52 152.64 153.76 155.10 160.40 158.40 157.10 162.40 162.40 159.10 〔実験2] うすい塩酸 20.00gを用い, 〔実験1] と同じふたのある容器を使い, 石灰石のりに炭酸水素ナトリウムの質量を変えて, 〔実験1] と同様に, I ~Ⅲと同じ操作くり返した。表2は、炭酸水素ナトリウムの質量を変えてⅠ~Ⅲを行ったとき果を表している。 (3)〔実験1〕〔実験 (4)(実験1] II で一部が未反応で質量として適さい。 72.00g (5) [実験1]で、い。 (6) [実験1]でた石灰石にる気体Xの (7)〔実験2] は液体が ① 次のただし NaHO (2 何 : 表2 炭酸水素ナトリウムの質量(g) 4.20 6.30 8.40 10.50 12.60 14.70 Iの質量(g) 144.60 146.70 148.80 Ⅱの質量(g) 144.60 146.70 148.80 150.90 150.90 153.00 153.00 155.10 (8) 酸水 155.10 Ⅲの質量(g) 143.40 142.40 144.40 146.50 148.60 150.70 (1)〔実験1],〔実験2〕では,同じ気体Xが発生した。この気体Xの性質として適当なもを,次のア~カから1つ選び, 記号を書きなさい。ア空気より密度が小さく、水にとけにくいイ空気より密度が小さく, 水に少しとけ水溶液は酸性を示す。ウ空気より密度が小さく, 水にとけやすく、水溶液はアルカリ性を示す。エ空気より密度が大きく, 水にとけにくい。オ空気より密度が大きく、水に少しとけ水溶液は酸性を示す。カ空気より密度が大きく、水にとけやすく、水溶液はアルカリ性を示す。 (2)〔実験1〕〔実験2] ともに,IとIIで質量が変化しなかった。このように化学変化の前後で,反応に関係する物質の質量の和が変化しないことを何の法則というか、名称漢字で書きなさい。 -2-

のかわ操作をきの結器を用いてうすい塩酸 (3)〔実験1〕, 〔実験2] で用いた容器の質量は何gか, 求めなさい。 (4) 一部が未反応で残っていた。同じように,一部が未反応で残ったときの石灰石の反応前の質量として適当なものを、次のア~オからすべて選び, アイウエオ順に記号を書きな〔実験1] II で,石灰石の質量を12.00gにしてうすい塩酸と反応させたとき,石灰石のさい。ア 2.00g イ 4.00g ウ 6.00g I 8.00g オ 10.00g (5)〔実験1〕で, うすい塩酸 30.00gと過不足なく反応する石灰石の質量は何gか, 求めなさい。 (6)〔実験1] で, 石灰石の質量を12.00gにしてうすい塩酸と反応させたあと, 未反応で残っ石灰石に十分な量のうすい塩酸を加え, すべて反応させた。このとき,さらに発生する気体Xの質量は何gか, 求めなさい。は液体が生じており、その液体を加熱して水を蒸発させるとYの固体が5.85g残った。 (7)〔実験2] で, 炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸が過不足なく反応したとき、容器中に ① 次の化学反応式は,〔実験2] の化学変化を表している。 Yの化学式を書きなさい。ただし,化学反応式中のX,Yの係数は1である。 NaHCO3 + HCI - X + H2O + Y ②十分な量のうすい塩酸を用いて, 液体を蒸発させてYの固体を11.70g得るためには何gの炭酸水素ナトリウムが必要か,求めなさい。 (8)〔実験1〕,〔実験2]で,同じ質量のうすい塩酸と過不足なく反応する石灰石の質量と炭酸水素ナトリウムの質量の比を,最も簡単な整数の比で表しなさい。

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ブドウくん

25日前

問題文は長いですが、要するに実験1では塩酸と石灰石（炭酸カルシウム）を混ぜて反応させた、実験2では塩酸と炭酸水素ナトリウムを混ぜて反応させたということです。

問1，2
これらはともに教科書に書いてある基礎的な内容を問うています。教科書に出てくる化学反応等は覚えておきましょう。2つとも、反応で二酸化炭素が発生します。二酸化炭素だと分かれば、その性質を答えれば良いのでオです。問2は質量保存の法則です。

問3
ここから本格的に実験の内容を読みとって解く問題になります。まず、実験1では塩酸の量は変えずに30gのまま、石灰石の量を2.0g, 4.0g, …と増やしていることが表と文からわかります。Ⅰでは容器、塩酸、石灰石の合計の質量を計測しています。なので、容器の質量は全体の質量から塩酸と石灰石の質量を引けば求まります。塩酸は常に30gで、石灰石の質量10gの時には全体が160.40gであるから、160.40-30-10=120.40gです。

Ⅱではふたを閉めたままの状態で反応させた後の質量を計測しています。当然、反応前後で質量は変化しない（問2）ので同じ値です。Ⅲでは容器のフタを開けたことで気体の二酸化炭素が空気中に逃げたので質量が減少します。つまり、（Ⅱの質量）-（Ⅲの質量）を計算すると、反応で生じた二酸化炭素の質量が求まります。これを計算して表の下の空いているところにでも書いておくとよいです。
石灰石2g→152.40-151.52=0.88g
石灰石4g→154.40-152.64=1.76g
石灰石6g→156.40-153.76=2.64g
石灰石8, 10, 12g→3.30g

実験2についても同様に計算すると
石灰石4.2g→2.20g
石灰石6.3g→3.30g
石灰石8.4gから14.70gまで→4.40g

問4
上記のことから、塩酸30gに対して、石灰石が6.0gまでは二酸化炭素発生量が増加していたが、8.0g以降は二酸化炭素発生量に変化がないことがわかります。これは、塩酸は30gしかないのに、石灰石だけ増えたところで反応相手がいなくて反応できないからで、反応できない分は、未反応のまま石灰石として残ります。ゆえに、エオが答えです。

ブドウくん 25日前

ここまでで分からないこと等あれば聞いてください。何か返信してくれたら、問5以後解説します。

ha 25日前

とてもわかりやすかったです。ありがとございます！

ブドウくん 25日前

問5
石灰石を2.0gずつ増やして実験した結果、6.0gまでは気体発生量が増え、8.0gからは気体発生量が一定になったことから、この間にちょうど塩酸30gと反応して塩酸も石灰石が0になるような点が存在するはずです。石灰石1g増やすと0.44gずつ増えていることがわかるので、石灰石をx(g)加えたときに発生するCO₂は0.44xと表せます。（限界量に達する前までは）0.44x=3.30を計算すると、x=7.50となるので答えは7.5gです。

問6
前の問題から塩酸30gに対して石灰石7.5g加えたときちょうど反応して、CO₂が3.30g発生することがわかります。ゆえに、12g加えたときには、未反応の石灰石は12-7.5=4.5gであることがわかります。4.5gの石灰石に対して、発生するCO₂の量は、y=0.44×4.5=1.98gです。

問7①
NaHCO₃+HCl→NaCl+H₂O+CO₂
なので残った固体は塩化ナトリウムです。

②
固体の量を2倍（11.70は5.85の2倍）にしたいので、過不足なく反応するときの石灰石の量を求めて、その2倍量の石灰石を入れてやれば良いとわかります。
石灰石2.1gあたりCO₂は1.1gずつ増えており、8.4gで4.4gとなりそこからは増えません。ちょうど8.4gのときに過不足なく反応するのでその2倍の16.8gが答えです。

③
実験1
塩酸30gと過不足なく反応する石灰石は7.5g
実験2
塩酸20gと過不足なく反応する石灰石は4.4g

塩酸の量を合わせたいので、塩酸60gあたりを考えると（20と30の最小公倍数）それぞれ7.5×2=15gと4.4×3=13.2gになるので、150:132=25:22が答えになります。