共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問22 (化学基礎(第1問) 問5)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)追・再試験 問22(化学基礎(第1問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

化合物AとBは次の方法によってつくることができる。

方法
化合物A  水酸化カルシウム水溶液に二酸化炭素を通じ、生じる沈殿をろ過する。
化合物B  水酸化ナトリウム水溶液と塩酸を混ぜて中性にした後、水分を蒸発させる。

Aの用途として最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
  • ベーキングパウダーの主成分として用いられる。
  • 調味料や、化学工業の原料に用いられる。
  • 乾燥剤や発熱剤に用いられる。
  • セメントの主原料に用いられる。

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この過去問の解説 (3件)

01

化合物Aについて、水酸化カルシウムCa(OH)2水溶液に二酸化炭素CO2を通じさせると

 

Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O

 

つまりAは炭酸カルシウムCaCO3となることが分かります。

 

CaCO3は大理石などの主成分で、セメント・ガラスの原料などに用いられます。

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02

水酸化カルシウム水溶液に二酸化炭素を通じると炭酸カルシウムの白色沈殿が生じます。これをろ過したものが化合物A=炭酸カルシウムです。

炭酸カルシウムはセメントの主原料として使われます。ベーキングパウダーの主成分は炭酸水素ナトリウム、乾燥剤・発熱剤は酸化カルシウムや塩化カルシウムが代表例です。

選択肢4. セメントの主原料に用いられる。

この選択肢が正解です。

まとめ

水酸化カルシウム水溶液に二酸化炭素を通じると炭酸カルシウムが沈殿するこの反応は石灰水の二酸化炭素検出反応として重要です。炭酸カルシウムはセメント・石灰石・大理石の主成分でもあります。

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03

まずAでできるのは炭酸カルシウムです。これは単純な中和反応なので説明は省きます。そしてこの問題には二つのアプローチがあります。まず1つ目は炭酸カルシウムがセメントの主原料と知っていることです。ですがたとえ知らなくても2つ目のアプローチとして消去法で戦えます。まずアはベーキングパウダーの主成分ですが、これは炭酸水素ナトリウムです。重曹とも言ってとても有名な話なので消せます。次にイですがこれは抽象的すぎてよく分かりませんので一旦飛ばします。そしてウですが、これは水酸化カルシウムです。弁当の発熱に使われたり、乾燥剤としてソーダ石灰の原料としても使われています。よってイとエに絞れて、イは炭酸カルシウムと関わりが少ないからエにするといったアプローチです。

まとめ

今回の問題は、セメントの原料をしっかり知っておくことが最善ですが知らなくても解説で示したように可能性を上げることはできます。共通テストにはこういった戦略があることも知っておきましょう。

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