気体の発生量を計算する問題 理科

フラスコ内に塩酸70cmに炭酸カルシウムを加えていったところ、下のグラフ1のようになりました。また、気体が完全に出たあと、フラスコ内の液を蒸発させて、残った固体の重さのグラフ2をつくった。（付属画像）
※cmの右側にcm3と3が付けられないのでcmにしています。小学生理科の少し難しい問題。

①塩酸35cmに炭酸カルシウムを3gを加えると、何cmの気体が発生しますか。また、②フラスコ内の液を熱して蒸発させると何gの固体が残りますか。

③塩酸56cmに炭酸カルシウムを5gを加えると、何cmの気体が発生しますか。また、④フラスコ内の液を熱して蒸発させると何gの固体が残りますか。


この問題がよくわからないのですが、答えはあっているでしょうか。比例関係になることを使うようですが、この単元は一通り教科書を終わらせたのですが、理解できずにいます。



解答①気体の発生量:使用した塩酸の体積は35÷70＝0.5倍、
炭酸カルシウムの重さは3÷10＝0.3倍。よって発生する気体の量は2400×0.5倍＝1200cm
②固体の量はグラフ2より11×0.3＝3.3g

③気体の発生量:使用した塩酸の体積は56÷70＝0.8倍、
炭酸カルシウムの重さは5÷10＝0.5倍。よって発生する気体の量は2400×0.8倍＝1920cm

④固体の量はグラフ2より11×0.5＝5.5g

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2024/05/09 20:24

グラフ１では、塩酸 70 cm^3 に炭酸カルシウムは 10 g まで溶け、それ以上炭酸カルシウムを加えてももう溶けないことを示しています。

そして、発生する気体の体積は、溶けた炭酸カルシウムの重さによって決まることが分かります。

グラフ２からは、残った固体の重さは、0～11 g までは溶けた炭酸カルシウムの重さによって決まることが分かります。
じゃあ、11～17 g は何かというと、炭酸カルシウムの重さ 10～16 g に対応するので、溶けずに残った炭酸カルシウムそのものが加わった重さだということが分かります。

そういった「グラフが何を表わしているか」を読み解いた上で、問題に当たります。

＞①塩酸35cmに炭酸カルシウムを3gを加える

これは、塩酸の量がグラフ１の「半分」だということが分かりますか？
なので、炭酸カルシウムは 5 g まで溶けます。
加えたのが 3 g なので、それは全部溶けます。
グラフ１から、炭酸カルシウム 3 g に対して、発生する気体の体積は
　2400[cm^3] × (3[g] / 10[g]) = 720 [cm^3]
です。

＞②フラスコ内の液を熱して蒸発させる

グラフ２から、残った固体は 0～11 g の間であり、炭酸カルシウム 3 g に対して、残った固体の重さは
　11[g] × (3[g] / 10[g]) = 3.3 [g]
です。

＞③塩酸56cmに炭酸カルシウムを5gを加える

塩酸の量は 56/70 です。従って、グラフ１から炭酸カルシウムは
　10[g] × (56/70) = 8 [g]
まで溶けます。
従って、炭酸カルシウム 5 g はすべて溶けます。
グラフ１から、炭酸カルシウム 5 g に対して、発生する気体の体積は
　2400[cm^3] × (5[g] / 10[g]) = 1200 [cm^3]
です。

＞④フラスコ内の液を熱して蒸発させる

グラフ２から、残った固体は 0～11 g の間であり、炭酸カルシウム 5 g に対して、残った固体の重さは
　11[g] × (5[g] / 10[g]) = 5.5 [g]
です。

この回答へのお礼

分かりやすい解答ありがとうございます！感謝いたします。

お礼日時：2024/05/10 18:01

No.1 回答者： masterkoto 回答日時： 2024/05/09 15:20

グラフ1から

炭酸カルシウムと塩酸が
ともに余ることなく反応する割合は10:70(＝1:7)
塩酸35と過不足なく反応する炭酸カルシウムは5
そんな状況のところへ、炭酸カルシウムを3しか加えないなら、これと反応する塩酸は21(残り14は余分で反応しない)
ゆえに、
2400×(3/10)が、発生する気体の量となります

②加熱によって、気体となり、外部へ逃げていくものは、塩酸(塩化水素ガス)、水
また、塩酸と炭酸カルシウムを混ぜたときに、二酸化炭素が発生してこれも外部に逃げていく
ゆえに、加熱後もフラスコ内にとどまるのは、反応できずに残った炭酸カルシウムと塩化カルシウムの個体
今回は、炭酸カルシウム3が、すべて反応するから、フラスコ内に残るのは塩化カルシウムのみ
グラフ2を見て
②の答えは11×0.3＝3.3

先程と同じ要領で考えて、塩酸が余分にあるから、炭酸カルシウムはすべて反応する
③は、2400×(5/10)＝1200
④は、11×(5/10)＝5.5

この回答へのお礼

分かりやすい解答ありがとうございます！感謝いたします。

お礼日時：2024/05/10 18:02