共通テスト(理科) 過去問
令和8年度(2026年度)本試験
問30 (化学基礎(第2問) 問3(b))

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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30(化学基礎(第2問) 問3(b)) (訂正依頼・報告はこちら)

農業に不可欠な肥料の中には、鉱物資源などを原料としてつくられているものが多くある(図1)。肥料として利用される物質に関する後の問いに答えよ。

石灰窒素法は、大気中の窒素N2から窒素肥料を製造する方法の一つである。この方法で合成されるカルシウムシアナミドCaCN2は、水と反応するとアンモニアNH3などの窒素化合物を生成し、窒素肥料となる。CaCN2に関連する次の問いに答えよ。

b  市販の石灰窒素は、肥料の有効成分であるCaCN2(式量80)の他にいくつかの物質を含んだ混合物である。窒素を含む成分がCaCN2のみである石灰窒素Xについて、窒素の量を測定する装置を用いてCaCN2の含有率を求める。この装置の検出器は、図2に示すように、試料中の窒素N(原子量14)の質量に比例した強さの信号を出力する。
石灰窒素Xの試料0.100gをこの装置で分析したところ、信号の強さは210であった。この石灰窒素XにおけるCaCN2の含有率(質量パーセント)は何%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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この過去問の解説 (2件)

01

図2より、信号の強さが210の時の窒素の質量は約0.014gです。

Nの物質量に換算すると0.001molです。

CaCN2には1分子に2個のNが含まれるので、半分の0.0005molが試料に含まれています。

したがって、

0.0005×800.100×100=40%となります。

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02

図2から、信号の強さが210のとき、試料中の窒素Nの質量は0.014gと読み取れます。

例えば、窒素0.020gで信号の強さが300となっており、信号の強さは窒素の質量に比例しています。

 

CaCN₂にはNが2個含まれるので、式量80のうち窒素が占める質量は、

14×2=28

です。

したがって、CaCN₂に含まれる窒素の質量割合は、

28/80=0.35

となります。

 

試料中の窒素0.014gはすべてCaCN₂に由来するので、CaCN₂の質量をxgとすると、

0.35x=0.014

x=0.040g

です。

 

試料全体は0.100gなので、

0.040/0.100×100=40%

となります。

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