大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問36 (化学基礎(第2問) 問2(2))
問題文
必要があれば、原子量は次の値を使うこと。
H 1.0 C 12 O 16 Ne 20 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Ca 40
18世紀の後半から、化学の基本法則が次々と発見され、物質に対する理解が深まった。化学の基本法則を利用して原子量を求める実験と、原子量を利用して物質の組成を求める実験に関する次の問いに答えよ。
プルーストは、一つの化合物を構成している成分元素の質量の比は、常に一定であるという定比例の法則を提唱した。次の実験Ⅱは、炭酸ストロンチウムSrCO3を強熱すると、次の式(1)に示すように、固体の酸化ストロンチウムSrOと二酸化炭素CO2に分解することを利用して、ストロンチウムSrの原子量を求めることを目的としたものである。
SrCO3→SrO+CO2 (1)
実験Ⅱ
細かくすりつぶしたSrCO3をはかりとり、十分な時間強熱した。用いたSrCO3の質量と加熱後に残った固体の質量との関係は、表1のようになった。
式(1)の反応では、分解するSrCO3と生じるSrOの質量の( ウ )は、発生するCO2の質量に等しい。
また、生じるSrOとCO2の質量の( エ )は、分解するSrCO3の量にかかわらず一定となる。したがって、炭素Cと酸素Oの原子量を用いて、Srの原子量を求めることができる。
b 実験Ⅱの結果から求められるSrの原子量はいくらか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、加熱によりすべてのSrCO3が反応したものとする。
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問題
大学入学共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)追・再試験 問36(化学基礎(第2問) 問2(2)) (訂正依頼・報告はこちら)
必要があれば、原子量は次の値を使うこと。
H 1.0 C 12 O 16 Ne 20 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Ca 40
18世紀の後半から、化学の基本法則が次々と発見され、物質に対する理解が深まった。化学の基本法則を利用して原子量を求める実験と、原子量を利用して物質の組成を求める実験に関する次の問いに答えよ。
プルーストは、一つの化合物を構成している成分元素の質量の比は、常に一定であるという定比例の法則を提唱した。次の実験Ⅱは、炭酸ストロンチウムSrCO3を強熱すると、次の式(1)に示すように、固体の酸化ストロンチウムSrOと二酸化炭素CO2に分解することを利用して、ストロンチウムSrの原子量を求めることを目的としたものである。
SrCO3→SrO+CO2 (1)
実験Ⅱ
細かくすりつぶしたSrCO3をはかりとり、十分な時間強熱した。用いたSrCO3の質量と加熱後に残った固体の質量との関係は、表1のようになった。
式(1)の反応では、分解するSrCO3と生じるSrOの質量の( ウ )は、発生するCO2の質量に等しい。
また、生じるSrOとCO2の質量の( エ )は、分解するSrCO3の量にかかわらず一定となる。したがって、炭素Cと酸素Oの原子量を用いて、Srの原子量を求めることができる。
b 実験Ⅱの結果から求められるSrの原子量はいくらか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、加熱によりすべてのSrCO3が反応したものとする。
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この過去問の解説 (1件)
01
SrCO3→SrO+CO2
この反応式について、不明なSrの原子量をXとすると
SrCO3の分子量は60+X、SrOの分子量は16+Xと表すことができます。
問題文より、今回の実験ではすべてのSrCO3が反応しているので
SrCO3とSrOのモル比は1:1であることがわかります。
CO2は気体のため、加熱後に残った固体=SrOです。
SrCO3のモル数:SrOのモル数=1:1のため
0.570/(60+X):0.400/(16+X)=1:1 という式が成り立ちます。
この式を解くと
0.57X+9.12=0.4X+24
0.17X=14.88
X≒87.53
よって答えは88です。
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