共通テスト(理科) 過去問
令和8年度(2026年度)本試験
問24 (化学基礎(第1問) 問10)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和8年度(2026年度)本試験 問24(化学基礎(第1問) 問10) (訂正依頼・報告はこちら)

濃度がわからない塩酸があり、この塩酸の濃度cの大まかな値を求めるため、炭酸カルシウムCaCO3(式量100)を用いた以下の実験を行った。この塩酸を0.10Lはかりとって、CaCO3を0.20gずつ加えていき、その度ごとに気体の発生の有無とCaCO3の変化の様子を調べ、表1に示す結果を得た。なお、塩酸にCaCO3を加えるこの実験では次の式(1)に従って反応が起こる。

CaCO3+2HCl → CaCl2+H2O+CO2 ・・・・・(1)

この実験に用いた塩酸の濃度cがとりうる範囲として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、発生する気体の水溶液への溶解は無視できるものとする。
問題文の画像
  • c < 0.0040mol/L
  • 0.0040mol/L < c < 0.0060mol/L
  • 0.0080mol/L < c < 0.012mol/L
  • 0.040mol/L < c < 0.060mol/L
  • 0.080mol/L < c < 0.12mol/L
  • 0.12mol/L < c

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この過去問の解説 (2件)

01

正解は、0.080mol/L<c<0.12mol/Lです。

 

表1では、CaCO₃を合計0.40g加えたときはすべて溶けていますが、合計0.60g加えたときには気体が発生したものの、CaCO₃が溶け残っています。

したがって、0.10Lの塩酸に含まれるHClは、CaCO₃を0.40gより多く反応させることができますが、0.60gすべてを反応させることはできないと分かります。

反応式は、

CaCO₃+2HCl → CaCl₂+H₂O+CO₂

なので、CaCO₃ 1molに対してHClは2mol必要です。

この関係から塩酸の濃度の範囲を求めます。

選択肢3. 0.0080mol/L < c < 0.012mol/L

この範囲が適当です。

まず、CaCO₃を合計0.40g加えたときはすべて溶け、さらに次に加えたCaCO₃からも気体が発生しています。

したがって、HClは0.40gのCaCO₃を反応させる量より多くあります。

CaCO₃ 0.40gの物質量は、

0.40÷100=0.0040mol

です。

必要なHClは、

0.0040×2=0.0080mol

です。

塩酸は0.10Lなので、

0.0080÷0.10=0.080mol/L

より濃度は大きくなります。

一方、CaCO₃を合計0.60g加えると溶け残りました。そのため、0.60g全部を反応させられるだけのHClはありません。

CaCO₃ 0.60gは、

0.60÷100=0.0060mol

です。

これを全部反応させるには、

0.0060×2=0.012mol

のHClが必要です。

濃度にすると、

0.012÷0.10=0.12mol/L

です。

実際には0.60gすべてを溶かせなかったので、濃度は0.12mol/Lより小さくなります。

したがって、

0.080mol/L<c<0.12mol/L

となります。

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02

塩酸の濃度を考えます。

表1より、CaCO3を0.40g加えた時までは完全に溶解しており、0.060g加えた時に溶け残ったので

0.40100×2=0.0080mol

0.60100×2=0.012mol

したがって、0.0080mol<c<0.012molとなります。

 

 

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