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中学理科「化合で発生した気体の質量の定期テスト予想問題」

中学理科「化合で発生した気体の質量の定期テスト予想問題」です。

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化合で発生した気体の質量の定期テスト予想問題

下図のように、薬包紙にのせたいろいろな質量の石灰石とうすい塩酸10cm³を入れたビーカーを電子てんびんにのせ、反応前の質量を測定した。次に、薬包紙にのせた石灰石をビーカーに入れ、気体の発生が見られなくなってから反応後の質量を測定した。下の表は、このときの結果をまとめたものである。これについて、次の各問いに答えよ。
化合で発生した気体の質量問題図

ビーカーABCDEFG
石灰石の質量〔g〕0.40.81.21.62.02.42.8
反応前の質量〔g〕55.455.856.256.657.057.457.8
反応後の質量〔g〕55.255.455.655.856.056.456.8

(1)この実験で発生した気体は何か。

(2)うすい塩酸10cm³が過不足なく反応する石灰石の質量は何gか。

(3)反応後のビーカーGには、石灰石の一部が溶けずに残っていた。溶け残った石灰石をすべて溶かすには、同じ濃度のうすい塩酸をさらに何cm³加える必要があるか。

(4)この実験で使ったうすい塩酸と同じ濃度の塩酸20cm³と、過不足なく反応する石灰石は何gか。また、このとき発生する気体は何gか。

化合で発生した気体の質量の定期テスト予想問題の解答・解説

(1)この実験で発生した気体は何か。

二酸化炭素

石灰石にうすい塩酸で二酸化炭素が発生します。

(2)うすい塩酸10cm³が過不足なく反応する石灰石の質量は何gか。

2.0g

上の表に、生じた二酸化炭素の質量を、反応前の質量ー反応後の質量で求めると、石灰石の質量が2.0g以降、発生する二酸化炭素の質量が増加しないことがわかります。

(3)反応後のビーカーGには、石灰石の一部が溶けずに残っていた。溶け残った石灰石をすべて溶かすには、同じ濃度のうすい塩酸をさらに何cm³加える必要があるか。

4.0cm³

(2)で、うすい塩酸10cm³に石灰石は2.0gしか溶けないとわかったので、
2.8-2.0=0.8gの石灰石が溶け残っているとわかります。
これを反応させるために必要なうすい塩酸は、
10cm³:2.0g=xcm³:0.8g
x=4.0cm³

(4)この実験で使ったうすい塩酸と同じ濃度の塩酸20cm³と、過不足なく反応する石灰石は何gか。また、このとき発生する気体は何gか。

石灰石:4.0g  二酸化炭素:2.0g

実験で、うすい塩酸10cm³と石灰石2.0gが過不足なく反応するとわかったので、うすい塩酸20cm³と過不足なく反応する石灰石の質量は、
10:2.0=20:x
x=4.0g
また、うすい塩酸10cm³と石灰石2.0gが過不足なく反応すると、1.0gの二酸化炭素が生じているので、
10:1.0=20:x
x=2.0g

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