共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問112 (化学（第4問） 問5)
問題文
美術や工芸と化学とのかかわりに関する次の問いに答えよ。
藍銅鉱（らんどうこう）は群青（ぐんじょう）色のCu3（CO3）2（OH）2を主成分とする顔料であり、孔雀石（くじゃくいし）は青緑（あおみどり）色のCu2CO3（OH）2を主成分とする顔料である。日本画では、黒色の酸化銅（Ⅱ）CuOを主成分とする顔料と、藍銅鉱および孔雀石の粉末を混合することで、顔料の色相や明るさを調整している。
ある絵画で用いられた顔料を再現するために、Cu3（CO3）2（OH）2とCu2CO3（OH）2とCuOのみを混ぜることで、色相と明るさを似せた顔料Xを調製したが、その混合した割合は未知であった。Xを加熱することでこの割合を知ることができる。加熱によってCu3（CO3）2（OH）2とCu2CO3（OH）2は、それぞれ式（1）と（2）に従って分解する。
Cu3（CO3）2（OH）2 → 3CuO＋H2O＋2CO2 （1）
Cu2CO3（OH）2 → 2CuO＋H2O＋CO2 （2）
このとき、Xに含まれるCuOは加熱しても変化しない。Xを式（1）と（2）の反応が完了するまで加熱した結果、H2Oは0.50mol，CO2は0.70mol生成し、CuOの物質量は1.30molになった。加熱前のXに含まれていたCuOの物質量は何molか。最も適当な数値を、次のうちから一つ選べ。なお、式（1）と（2）以外の反応は考えないものとする。
藍銅鉱（らんどうこう）は群青（ぐんじょう）色のCu3（CO3）2（OH）2を主成分とする顔料であり、孔雀石（くじゃくいし）は青緑（あおみどり）色のCu2CO3（OH）2を主成分とする顔料である。日本画では、黒色の酸化銅（Ⅱ）CuOを主成分とする顔料と、藍銅鉱および孔雀石の粉末を混合することで、顔料の色相や明るさを調整している。
ある絵画で用いられた顔料を再現するために、Cu3（CO3）2（OH）2とCu2CO3（OH）2とCuOのみを混ぜることで、色相と明るさを似せた顔料Xを調製したが、その混合した割合は未知であった。Xを加熱することでこの割合を知ることができる。加熱によってCu3（CO3）2（OH）2とCu2CO3（OH）2は、それぞれ式（1）と（2）に従って分解する。
Cu3（CO3）2（OH）2 → 3CuO＋H2O＋2CO2 （1）
Cu2CO3（OH）2 → 2CuO＋H2O＋CO2 （2）
このとき、Xに含まれるCuOは加熱しても変化しない。Xを式（1）と（2）の反応が完了するまで加熱した結果、H2Oは0.50mol，CO2は0.70mol生成し、CuOの物質量は1.30molになった。加熱前のXに含まれていたCuOの物質量は何molか。最も適当な数値を、次のうちから一つ選べ。なお、式（1）と（2）以外の反応は考えないものとする。
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問題
共通テスト（理科）試験 令和7年度（2025年度）追・再試験 問112（化学（第4問） 問5） （訂正依頼・報告はこちら）
美術や工芸と化学とのかかわりに関する次の問いに答えよ。
藍銅鉱（らんどうこう）は群青（ぐんじょう）色のCu3（CO3）2（OH）2を主成分とする顔料であり、孔雀石（くじゃくいし）は青緑（あおみどり）色のCu2CO3（OH）2を主成分とする顔料である。日本画では、黒色の酸化銅（Ⅱ）CuOを主成分とする顔料と、藍銅鉱および孔雀石の粉末を混合することで、顔料の色相や明るさを調整している。
ある絵画で用いられた顔料を再現するために、Cu3（CO3）2（OH）2とCu2CO3（OH）2とCuOのみを混ぜることで、色相と明るさを似せた顔料Xを調製したが、その混合した割合は未知であった。Xを加熱することでこの割合を知ることができる。加熱によってCu3（CO3）2（OH）2とCu2CO3（OH）2は、それぞれ式（1）と（2）に従って分解する。
Cu3（CO3）2（OH）2 → 3CuO＋H2O＋2CO2 （1）
Cu2CO3（OH）2 → 2CuO＋H2O＋CO2 （2）
このとき、Xに含まれるCuOは加熱しても変化しない。Xを式（1）と（2）の反応が完了するまで加熱した結果、H2Oは0.50mol，CO2は0.70mol生成し、CuOの物質量は1.30molになった。加熱前のXに含まれていたCuOの物質量は何molか。最も適当な数値を、次のうちから一つ選べ。なお、式（1）と（2）以外の反応は考えないものとする。
藍銅鉱（らんどうこう）は群青（ぐんじょう）色のCu3（CO3）2（OH）2を主成分とする顔料であり、孔雀石（くじゃくいし）は青緑（あおみどり）色のCu2CO3（OH）2を主成分とする顔料である。日本画では、黒色の酸化銅（Ⅱ）CuOを主成分とする顔料と、藍銅鉱および孔雀石の粉末を混合することで、顔料の色相や明るさを調整している。
ある絵画で用いられた顔料を再現するために、Cu3（CO3）2（OH）2とCu2CO3（OH）2とCuOのみを混ぜることで、色相と明るさを似せた顔料Xを調製したが、その混合した割合は未知であった。Xを加熱することでこの割合を知ることができる。加熱によってCu3（CO3）2（OH）2とCu2CO3（OH）2は、それぞれ式（1）と（2）に従って分解する。
Cu3（CO3）2（OH）2 → 3CuO＋H2O＋2CO2 （1）
Cu2CO3（OH）2 → 2CuO＋H2O＋CO2 （2）
このとき、Xに含まれるCuOは加熱しても変化しない。Xを式（1）と（2）の反応が完了するまで加熱した結果、H2Oは0.50mol，CO2は0.70mol生成し、CuOの物質量は1.30molになった。加熱前のXに含まれていたCuOの物質量は何molか。最も適当な数値を、次のうちから一つ選べ。なお、式（1）と（2）以外の反応は考えないものとする。
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この過去問の解説 （1件）
01
Cu3（CO3）2（OH）2→3CuO＋H2O＋2CO2・・・⑴
Cu2CO3（OH）2→2CuO＋H2O＋CO2・・・⑵
加熱前のCu3（CO3）2（OH）2とCu2CO3（OH）2の物質量をそれぞれxmol、ymolとします。
加熱後の水H2Oは0.50mol、二酸化炭素CO2は0.70mol生成しているので
H2O:x＋y＝0.50mol
CO2:2x＋y＝0.70mol
これを解くと、x＝0.20mol、y＝0.30mol
この分解反応で生成した酸化銅（Ⅱ）CuOは式⑴及び⑵より（3x＋2y）molだから
3×0.20mol＋2×0.30mol＝0.60mol＋0.60mol＝1.20mol
加熱後のCuOの物質量は1.30molで、これは加熱前にXに含まれていたCuOと、反応によって生成されたCuOの物質量の和と考えることができるので、求める物質量は
1.30ー1.20＝0.10mol
となることが分かります。
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