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二酸化炭素の発生に関する実験と問題
- 石灰石と塩化水素の水溶液を反応させて二酸化炭素を発生させる実験を行いました。実験結果から、二酸化炭素の発生量と塩化水素の水溶液の体積の関係を図にまとめました。
- 別の実験では、石灰石とAの粉（石灰石を含む）の混合物を使用し、二酸化炭素の発生量を測定しました。結果として、一定の量の石灰石が含まれていると二酸化炭素が発生し、その量を超えると発生しなくなりました。
- 問題では、二酸化炭素を1500cm3発生させるために必要な石灰石の量を求める問題と、Aの粉中に含まれる石灰石の重さの割合を求める問題があります。
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（１）二酸化炭素を１５００ｃm3発生させるためには、塩化水素の水溶液５０ｃm3に石灰石の粉を何ｇくわえればよいですか。 実際はあなたが指摘するとおり塩化水素３０ｃm3で二酸化炭素は１５００ｃm3を発生するが、問題に塩化水素の水溶液５０ｃm3と定義されているので塩化水素の水溶液５０ｃm3と従う。 （２）実験２より、Aの粉の中にふくまれる石灰石の重さの割合は何％ですか。 ただし、A中の石灰石だけが塩化水素の水溶液と反応して、二酸化炭素を発生するとします。 二酸化炭素７５０ｃm3を発生させるには石灰石１ｇ二酸化炭素２５０ｃm3より ７５０÷２５０＝３ ３グラムはあっています。割合とは全体に占める割合です。だから３÷５０（石灰石の粉をある割合でふくむAの粉を５０ｇ）となります。なぜ100を掛けるか？それは割合は％表示だからです。 あなたの学校に500人いたとしましょう。あなたの割合は1÷500＝000.2×100＝０．２％となります。 数字が全角と半角混じってごめんなさい。
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- ORUKA1951
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まず実験結果を整理しましょう。 図からわかることは、 二酸化炭素の発生量が、希塩酸の量に比例する部分に着目すると希塩酸1cm³あたり、50cm³の二酸化炭素が発生することがわかります。(a) また、4ｇの石灰石がすべて反応したときに二酸化炭素は1000cm³発生することから、石灰石1gあたり250cm³の二酸化炭素が発生することがわかります。(b) これを、二酸化炭素の量を合わせて考え直すと、 ・1000cm³の二酸化炭素を発生させるためには、最低20cm³の希塩酸と最低4gの石灰岩が必要なことがわかります。 これを比べると、20/4 = 5 (希塩酸cm³/石灰岩g)より希塩酸が多ければ石灰岩の量に、少なければ塩酸の量に発生量が制約されることになります。(c) (1)二酸化炭素を１５００ｃm3発生させるためには、 (a)より、希塩酸は1500/50 = 30cm³ (b)より、石灰岩は1500/250 = 6 g 希塩酸50cm³は、これより多いですから、6gの石灰岩 (2) 実験２より、Aの粉の中にふくまれる石灰石の重さの割合は何％ですか。 750cm³の二酸化炭素が発生したのですから、反応したそれぞれの量は (a) より、750/50 = 15 cm³ の希塩酸 (b) より、750/250 = 3 gの石灰岩 が反応したことがわかります。 Aは、50gですから、3/50 = 6/100 ・・・6(%) ＞ここでの疑問は割合は５０÷３ではないんですか？ それでは、16.666666666666666666666666666667 ＞重さの割合で１００をかけるのでしょうか？ 百分率で答えなさいと「Aの粉の中にふくまれる石灰石の重さの割合は何％ですか。」 まあ、ごらんのように100倍しなくても答えは出ますけど・・分母を100にすれば必然的に百分率の値が分子になります。 ★(c)は、希塩酸や石灰岩の量が好き勝手な数値で出題されたときの目安です。 塩酸の量/石灰岩の量が ５より小さければ塩酸の量だけ計算すればよいし、5より大きければ石灰岩の量だけ計算すればよい。 ここでは使わなくて済む。
お礼
回答ありがとうございます。
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