大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）追・再試験
問23 (化学基礎（第1問） 問8（a）)
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
Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55
次の問いに答えよ。
二枚貝の貝殻は、炭酸カルシウムCaCO3（式量100）を主成分として含んでいる。CaCO3は塩酸と反応して二酸化炭素CO2を発生する。このときの反応は次の式（3）で表される。
CaCO3＋2HCl → CaCl2＋H2O＋CO2 （3）
貝殻に含まれるCaCO3の含有率（質量パーセント）を知る目的で、濃度c（mol／L）の塩酸50mLに貝殻の粉末を2.0gずつ加えて十分に反応させ、発生したCO2の物質量を調べた。図2は実験結果をまとめたものである。後の問いに答えよ。ただし、貝殻に含まれるCaCO3以外の成分は塩酸とは反応せず、発生したCO2の水溶液への溶解は無視できるものとする。
この実験で用いた塩酸の濃度cは何mol／Lか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
H 1.0 C 12 O 16
Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55
次の問いに答えよ。
二枚貝の貝殻は、炭酸カルシウムCaCO3（式量100）を主成分として含んでいる。CaCO3は塩酸と反応して二酸化炭素CO2を発生する。このときの反応は次の式（3）で表される。
CaCO3＋2HCl → CaCl2＋H2O＋CO2 （3）
貝殻に含まれるCaCO3の含有率（質量パーセント）を知る目的で、濃度c（mol／L）の塩酸50mLに貝殻の粉末を2.0gずつ加えて十分に反応させ、発生したCO2の物質量を調べた。図2は実験結果をまとめたものである。後の問いに答えよ。ただし、貝殻に含まれるCaCO3以外の成分は塩酸とは反応せず、発生したCO2の水溶液への溶解は無視できるものとする。
この実験で用いた塩酸の濃度cは何mol／Lか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
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問題
大学入学共通テスト（理科）試験 令和5年度（2023年度）追・再試験 問23（化学基礎（第1問） 問8（a）） （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
Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55
次の問いに答えよ。
二枚貝の貝殻は、炭酸カルシウムCaCO3（式量100）を主成分として含んでいる。CaCO3は塩酸と反応して二酸化炭素CO2を発生する。このときの反応は次の式（3）で表される。
CaCO3＋2HCl → CaCl2＋H2O＋CO2 （3）
貝殻に含まれるCaCO3の含有率（質量パーセント）を知る目的で、濃度c（mol／L）の塩酸50mLに貝殻の粉末を2.0gずつ加えて十分に反応させ、発生したCO2の物質量を調べた。図2は実験結果をまとめたものである。後の問いに答えよ。ただし、貝殻に含まれるCaCO3以外の成分は塩酸とは反応せず、発生したCO2の水溶液への溶解は無視できるものとする。
この実験で用いた塩酸の濃度cは何mol／Lか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
H 1.0 C 12 O 16
Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55
次の問いに答えよ。
二枚貝の貝殻は、炭酸カルシウムCaCO3（式量100）を主成分として含んでいる。CaCO3は塩酸と反応して二酸化炭素CO2を発生する。このときの反応は次の式（3）で表される。
CaCO3＋2HCl → CaCl2＋H2O＋CO2 （3）
貝殻に含まれるCaCO3の含有率（質量パーセント）を知る目的で、濃度c（mol／L）の塩酸50mLに貝殻の粉末を2.0gずつ加えて十分に反応させ、発生したCO2の物質量を調べた。図2は実験結果をまとめたものである。後の問いに答えよ。ただし、貝殻に含まれるCaCO3以外の成分は塩酸とは反応せず、発生したCO2の水溶液への溶解は無視できるものとする。
この実験で用いた塩酸の濃度cは何mol／Lか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
- 0.060
- 0.12
- 0.24
- 0.60
- 1.2
- 2.4
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この過去問の解説 （2件）
01
二酸化炭素の発生量が一定になった時点で、塩酸はすべて反応したと判断できます。
グラフより、発生した二酸化炭素の物質量がら6×10-2 molのとき、塩酸はすべて反応したと考えられます。
反応式より、二酸化炭素1 molが発生したとき、塩酸2 molが反応することがわかります。
したがって、反応した塩酸50 mL中の物質量は
6×10-2 mo × 2 = 1.2×10-1 molです。
すなわち、1 Lあたりでは（1.2×10-1 mol）× （1000mL/L ÷ 50 mL）= 2.4 mol/Lとなります。
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02
濃度不明の塩酸50mlにCaCO3を含む貝殻を少しずつ加えて反応させています。
CO2の発生量が頭打ちになった時点でHClが完全に反応したと読み取ります。
グラフより、発生したCO2の最大量は6×10-2molです。
提示されている反応式の係数より2molのHClが反応すると1molのCO2が発生します。
CO2が6×10-2mol発生した時、HClは2×6×10-2mol=12×10-2mol反応したことになります。
12×10-2molのHClが50mlに含まれることになるので
1000mlあたりに、1000ml/50ml×12×10-2mol=2.4mol含まれる計算になります。
よって塩酸の濃度は2.4mol/Lになります。
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