(3) 実験皿について, 次の文は, この実験について説明したも 質の名称をそれぞれ書き, 文を完成させよ。 実験結果から,マグネシウム, 銅, 炭素について, 酸素と結びつきやすい物質から順に並べると、 (い ),( う )になることが考えられる。 (2) 実験1 ところ気 酸カルミ あ g2 酸カル 化学変化後の物質 (2)0 (3) (2)に て反応 気体 う い (3)あ から1 ア 1: (兵 物質と化学変化 40 炭酸カルシウムとうすい塩酸を用いて,次の実験を行った。ただし, 反応によってできた物質のうち,二酸化 だけがすべて空気中へ出ていくものとする。 物質と化学変化に関する次の問いに答えなさい。 I」 1 く実験1> 図2 うすい塩酸20.0 cm° を入れたビーカーA~Fを用意し. 加える炭酸カルシウ 図1 ムの質量を変化させて, (a)~(c)の手順で実験を行い, 結果を表1にまとめた。 (a) 図1のように, 炭酸カルシウムを入れたビーカーとうすい塩酸20.0 cm を入れたビーカーを電子てんびんにのせ, 反応前の質量をはかった。 (b) うすい塩酸を入れたビーカーに, 炭酸カルシウムをすべて加え反応させ ると,二酸化炭素が発生した。 (c) じゅうぶんに反応させた後,図2のように質量をはかった。 うすい塩酸 炭酸 カルシウム 2 3 ○0 00 反応前 反応後 表1 A B C D E F 炭酸カルシウムの質量 [g] 反応前(a)の質量[g] 反応後(c)の質量[g] 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 91.00 92.00 93.00 94.00 95.00 96.00 90.56 9112 91.90 92.90 93.90 94.90 く実験2> 実験1の後,ビーカーFに残っていた炭酸カルシウムを反応させるために, 実験1と同じ濃度の塩酸を 8.0 cm ずつ,合計 40.0 cm? 加えた。じゅうぶんに反応させた後,発生した二酸化炭素の質量を求め,表2にまとめた。 表2 実験1の後, 加えた塩酸の体積の合計[cm°] 実験1の後,発生した二酸化炭素の質量の合計[g] 8.0 16.0 24.0 32.0 40.0 0.44 0.88 1.32 1.54 1.54 (1)次の文の口①]に入る数値を書け。また。 んで,その符号を書け。 に入るグラフとして適切なものを, あとのア~エから1つ進 実験1において,炭酸カルシウムの質量が1.00gから2.00gに増加すると, 発生した二酸化炭素の質量は[①]g増 加している。うすい塩酸の体積を40.0 cm にして実験1と同じ操作を行ったとき,炭酸カルシウムの質量と発生した 二酸化炭素の質量の関係を表したグラフは[②]となる。 ウ [g) 3.00 化 2.00 2.00 化 2.00 化 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0 1,00 2.00 3,00 4.00 5.00 6.00 炭酸カルシウムの質量 [g] 0 1.00 200 300 4.00 5,00 6.00 炭酸カルシウムの質量 (g] 炭酸カルシウムの質量 [g] 炭酸カルシウムの質量 [g] 6 Hg二酸化炭素の質量 一酸化炭素の質量 Tg二酸化炭素の質量 アg二酸化炭素の質量一

0000 0000 COO0 まる物 生験1, 2の後,図3のように, ビーカーA~Fの中身をすべて1つの容器に集めた 図3 レころ気体が発生した。じゅうぶんに反応した後,気体が発生しなくなり, 容器には炭 酸カルシウムが残っていた。この容器に実験1と同じ濃度の塩酸を加えて残っていた炭 総カルシウムと過不足なく反応させるためには, 塩酸は何 cm? 必要か, 求めよ。 12) (2)において求めた体積の塩酸を図3の容器に加えて, 残っていた炭酸カルシウムをすべ て反応させた後,容器の中に残っている物質の質量として最も適切なものを, 次のア~エ から1つ選んで, その符号を書け。 ただし, 用いた塩酸の密度はすべて 1.05g/cm? とする。 ビーカーA~F 容器 ア 180g イ 188g ウ 198 g エ 207 g (1)|の g2) cm(3) 庫) Ve(大分) 塩酸,炭酸水素ナトリウム 41 化学変化と質量の変化の関係について調べるために, 次の実験を行った。 Iうすい塩酸と炭酸水素ナトリウムの反応について調べた。 質量の等しいビーカーA, B, C, D, Eを用意した。 2 [図1]のように, うすい塩酸を 10mL入れたビーカーA全体の質量をはかった。 3 [図 2]のように, このビーカーAに炭酸水素ナトリウムを 0.21g加え,気体の発生 が止まった後,ビーカーA全体の質量をはかり, 反応前後の全体の質量を比較した。 4 ビーカーB~Eに, [2と同様に, うすい塩酸を10mL入れ,ビーカー全体の質量 図1 うすい塩酸 10mL をそれぞれはかった。 図2 5このビーカーB~Eに, 3と同様に, 炭酸水素ナトリウムをそれぞれ0.42 g. 0.63 g, 0.84 g, 1.05g加え, 気体の発生が止まった後, ビーカー全体の質量をそれぞ れはかり, 反応前後の全体の質量を比較した。 [表1]は,2~5の結果をまとめたものである。 炭酸水素ナトリウム うすい塩酸 10mL

炭酸カルシウ ムの質量(g) 発生した気体 の質量[g) 1.00 + 2.00 + 3.00 + 4.00 + 5.00 + 6.00 = 21.0[g) 炭酸カルシウム 21.0gは全てうすい塩酸 に反応しているので. 発生した二酸化炭素 の質量は,0.44 × 21.0 = 9.24[g] |1.00|2.0003.004.005.0006.00 |0.44|0.88|1.10||1.10|1.10|1.10| 表より、炭酸カルシウムの質量が1.00g から2.00gに増加すると, 発生した二酸 化炭素の質量は 0.44g 増加していることが よって,容器の中に残っている物質の質量 は,176.4 + 21.0 - 9.24 = 188.16[g) これに近い値はイの188gである。 わかる。 10 月 次に,うすい塩酸20.0 cm に対して, 発 生する気体は1.10gより増加しないので, うすい塩酸20.0 cm° に反応する炭酸カル シウムの質量をxgとすると、 1.00:0.44 = x:1.10 なので,x = 2.50[g) 【P.37) 41 (2) 29.8 [mL) (解説) (1) 表1のビーカーに加えた炭酸水素ナトリ ウムの質量と発生する気体をまとめると次 これより,うすい塩酸の量を2倍にしたと き、炭酸カルシウムは5.00gまで反応し、 そのときに発生する気体は2.20 g である ことがわかる。これをグラフに表したもの はウである。 (2) 実験2より、うすい塩酸8cmに炭酸カ のようになる。 B C D E ビーカー A 炭酸水素ナトリウ ムの質量[g) 発生した気体の質 量(g) |0.210.42|0.63|0.84|1.05 |0.11|0.22|0.33|0.44||0.44 セシウムは1,00g反応することがわかる ので、実験1,2を終えた後の各ビーカー の未反応分の塩酸の体積と炭酸カルシウム の質量をまとめると, 次のようになる。 ビーカーFでは,ベーキングパウダー 0.84gに対して, 0.11 gの気体が発生して おり、これはビーカー Aで発生した気体 ビーカー 木ささ の質量と同じであるから, ベーキングパウ A B ダーにふくまれている炭酸水素ナトリウム の質量は 0.21 gである。よって、ベーキン いグパウダーにふくまれる炭酸水素ナトリウ ムの割合は、0.21 + 0.84 × 100 = 25[%] (2)ベーキングパウダー10gにふくまれる 炭酸水素ナトリウムの質量は, 10 × 0.25 = 2.50[g] (1)の表より,うすい塩酸10mL に対して 炭酸水素ナトリウムは0.84gまでしか反 応しないことがわかるので,炭酸水素ナ トリウム2.50gに対して過不足なく反応 するうすい塩酸の体積をxmL とすると、 C D E F 未反応の塩酸 の体積[cm] 未反応の炭酸 | カルシウムの0 質量(g) |12.0|4.0 0 0|0|12.0| 0|0.5|1.5|2.5 0 ビーカーA~Fの中身をすべて1つの容 器に集めると,未反応の塩酸 28.0 cm° と 未反応の炭酸カルシウム4.5gがある。塩 酸28.0 cmに反応する炭酸カルシウムの 質量をxgとすると, 8.0:1.00 = 28.0:x, x =D 3.5[g]であるか ら、炭酸カルシウム 3.5gはうすい塩酸 28.0 cmと反応するが, 1.00gは反応せず 10:0.84 = x: 2.50 であるから, に残る。したがって, 残った炭酸カルシウ ム 1.00gと過不足なく反応するうすい塩 酸の体積は8cmである。 (3) 容器にあるうすい塩酸の合計は。 x = 29.76 …キ 29.8[mL) 20 × 6+ 40 +8= 168[cm°], 塩酸の密度は1.05g/cm? なので, 塩酸の 質量は、 168[cm)× 1.05[g/cm°]= 176.4[g)] また,加えた炭酸カルシウムの合計は、 8月29日金 1