共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）本試験
問30 (化学基礎（第2問） 問5)
問題文
空気に含まれる気体成分の発見と質量保存の法則に関する次の問いに答えよ。
1774年にラボアジエは、（b）密閉容器に入れた水銀と空気中の酸素が反応することで生じる酸化水銀の質量と、減少した酸素の体積を精密に測定した。これにより、質量保存の法則が成り立つことを確かめた。
下線部（b）に関して、ラボアジエが行った実験の模式図を図1に示した。ガラス容器Aに水銀Hgを入れ、容器Aの開口部が、水銀を入れた槽（そう）の水銀から出るようにしてから、ガラス容器Bをかぶせた。このとき、AとBの空間はつながっており、空気が満たされた状態で密閉されている。その後、A内の水銀を適切な温度で十分な時間加熱すると、A内の水銀の表面に赤色の酸化水銀HgO（式量217）が2.17g生じ、B内の気体の体積が減少した。この反応によって消費されたO2の体積は、0℃、1.013✕105Paにおいて何Lか。最も適当な数値を、後の選択肢のうちから一つ選べ。
1774年にラボアジエは、（b）密閉容器に入れた水銀と空気中の酸素が反応することで生じる酸化水銀の質量と、減少した酸素の体積を精密に測定した。これにより、質量保存の法則が成り立つことを確かめた。
下線部（b）に関して、ラボアジエが行った実験の模式図を図1に示した。ガラス容器Aに水銀Hgを入れ、容器Aの開口部が、水銀を入れた槽（そう）の水銀から出るようにしてから、ガラス容器Bをかぶせた。このとき、AとBの空間はつながっており、空気が満たされた状態で密閉されている。その後、A内の水銀を適切な温度で十分な時間加熱すると、A内の水銀の表面に赤色の酸化水銀HgO（式量217）が2.17g生じ、B内の気体の体積が減少した。この反応によって消費されたO2の体積は、0℃、1.013✕105Paにおいて何Lか。最も適当な数値を、後の選択肢のうちから一つ選べ。
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問題
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共通テスト（理科）試験 令和7年度（2025年度）本試験 問30（化学基礎（第2問） 問5） （訂正依頼・報告はこちら）
空気に含まれる気体成分の発見と質量保存の法則に関する次の問いに答えよ。
1774年にラボアジエは、（b）密閉容器に入れた水銀と空気中の酸素が反応することで生じる酸化水銀の質量と、減少した酸素の体積を精密に測定した。これにより、質量保存の法則が成り立つことを確かめた。
下線部（b）に関して、ラボアジエが行った実験の模式図を図1に示した。ガラス容器Aに水銀Hgを入れ、容器Aの開口部が、水銀を入れた槽（そう）の水銀から出るようにしてから、ガラス容器Bをかぶせた。このとき、AとBの空間はつながっており、空気が満たされた状態で密閉されている。その後、A内の水銀を適切な温度で十分な時間加熱すると、A内の水銀の表面に赤色の酸化水銀HgO（式量217）が2.17g生じ、B内の気体の体積が減少した。この反応によって消費されたO2の体積は、0℃、1.013✕105Paにおいて何Lか。最も適当な数値を、後の選択肢のうちから一つ選べ。
1774年にラボアジエは、（b）密閉容器に入れた水銀と空気中の酸素が反応することで生じる酸化水銀の質量と、減少した酸素の体積を精密に測定した。これにより、質量保存の法則が成り立つことを確かめた。
下線部（b）に関して、ラボアジエが行った実験の模式図を図1に示した。ガラス容器Aに水銀Hgを入れ、容器Aの開口部が、水銀を入れた槽（そう）の水銀から出るようにしてから、ガラス容器Bをかぶせた。このとき、AとBの空間はつながっており、空気が満たされた状態で密閉されている。その後、A内の水銀を適切な温度で十分な時間加熱すると、A内の水銀の表面に赤色の酸化水銀HgO（式量217）が2.17g生じ、B内の気体の体積が減少した。この反応によって消費されたO2の体積は、0℃、1.013✕105Paにおいて何Lか。最も適当な数値を、後の選択肢のうちから一つ選べ。
- 0.112
- 0.224
- 1.12
- 2.24
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この過去問の解説 （3件）
01
水銀Hgを加熱して酸化水銀HgOを生じる反応は以下のように表します。
2Hg+O2→2HgO
生じた酸化水銀が2.17gをモル質量で表すと、2.17/217=0.01mol
反応式より、消費した酸素O2のモル質量は酸化水銀の1/2なので、0.01×1/2=0.005mol
気体分子は、常温・常圧で22.4L/molであるため、22.4×0.005=0.112Lとなります。
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02
まず、水銀Hgと酸素O2が反応して酸化水銀HgOが生じる反応式を書きます。
2Hg+O2→2HgO
この反応式から、HgO2molが生成すると、O21molが消費されることが分かります。
HgOの式量は217なので、生成したHgO2.17gの物質量は、
2.17÷217=0.01mol
です。
したがって、反応式より、消費されたO2の物質量はその半分なので、
0.01÷2=0.005mol
となります。
０℃、1.013✕105Paでは、気体1molの体積は22.4Lなので、
0.005×22.4=0.112L
となります。
したがって、消費されたO2の体積は、
0.112Lとなります。
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03
水銀Hgと酸素O2は次のように反応します。
2Hg＋O2→2HgO
このとき生じたHgO（式量217）の物質量は
2.17g／217g/mol＝1.00×10-2mol
1molのO2が反応して2molのHgOが生成するので、消費されたO2の物質量は
1／2×1.00×10-2mol＝0.50mol
よって求める体積は
0.50×10-2mol✕22.4L/mol＝11.2×10-2L＝0.112L
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