2015年早稲田高等学院の問題です。
サンゴの化石に含まれる炭酸カルシウムの量を調べるために、うすい塩酸を加えて、気体を発生させる実験を行いました。サンゴの化石には炭酸カルシウム以外に塩酸と反応する物質は含まれていないものとして、問いに答えなさい。ただし、答えが割り切れない場合は、小数第2位を四捨五入し、小数第1位まで求めなさい。
〔実験1〕
ビーカーに、炭酸カルシウムの粉末10.0gを入れて、うすい塩酸200.0gを加えたところ、気体が発生して炭酸カルシウムの粉末はすべて溶けました。このとき、反応後のビーカー内の物質の重さは、205.6gでした。
問1 実験1で発生した気体は何ですか。
問2 塩酸を加えたときに、前間と同じ気体が発生する物質はどれですか。最も適当なものを次のア～オから1つ選び、記号で答えなさい。
ア 鉄 イ 炭酸水素ナトリウム ウ 塩化ナトリウム エ アルミニウム オ 二酸化マンガン
問3 実験1で発生した気体の量は何gですか。
〔実験2〕
3つのビーカーA～Cそれぞれに、サンゴの化石の粉末を10.0gずつ入れ、実験1と同じ濃さの塩酸をビーカーAには100.0g、ビーカーBには200.0g、ビーカーCには300.0g加えました。気体が発生しなくなるまで充分に反応させた後、各ビーカー内の物質の重さは、表のようになりました。
問4 実験2の後に、ビーカーAにさらに実験1と同じ濃さの塩酸を少しずつ加えていくとき、気体は最大であと何g発生しますか。
問5 前問の量の気体を発生させるためには、ビーカーAに塩酸を少なくともあと何g加える必要がありますか。
問6 サンゴの化石には炭酸カルシウムが何％含まれていましたか。
問7 サンゴの化石と異なり、炭酸カルシウムを主な成分としていないものはどれですか。最も適当なものを次のア～オから1つ選び、記号で答えなさい。
ア 卵の殻 イ 石灰岩 ウ 水晶 エ 貝殻 オ チョーク
【解説と解答】
問１ 炭酸カルシウムに塩酸をかければ二酸化炭素が発生します。
（答え）二酸化炭素
問２ 塩酸をかけたときに二酸化炭素が発生するのは炭酸水素ナトリウムです。
（答え）イ
問３ 反応前の重さが210ｇでしたから、4.4ｇ減っているのでこれが気体の重さになります。
（答え）4.4ｇ
問４
発生した気体の量はＡが2.2ｇ Bが3.3g Cが3.3ｇになっています。つまり3.3ｇ以上は出ないということなので、Ａが2.2ｇ出ていますから
3.3－2.2＝1.1gになります。
（答え）1.1g
問５
入れた塩酸は100ｇで2.2gの二酸化炭素が発生しましたので、3.3ｇだと150ｇ必要になりますから、150－100＝50ｇになります。
（答え）50ｇ
問６
10ｇで3.3ｇ発生したのですが、全部が炭酸カルシウムだと4.4ｇ発生するので3.3÷4.4×100＝75％になります。
（答え）75％
問７
炭酸カルシウムが入っていないのはウの水晶です。
（答え）ウ
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