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気体の発生量を求める計算問題
フラスコ内に塩酸70cmに炭酸カルシウムを加えていったところ、下のグラフ1のようになりました。また、気体が完全に出たあと、フラスコ内の液を蒸発させて、残った固体の重さのグラフ2をつくった。（付属画像） ※cmの右側にcm3と3が付けられないのでcmにしています。小学生理科の少し難しい問題。 ①塩酸175cmに炭酸カルシウムを15gを加えると、何cmの気体が発生しますか。また、②フラスコ内の液を熱して蒸発させると何gの固体が残りますか。 この問題がよくわからないのですが、答えはあっているでしょうか。比例関係になることを使うようですが、この単元は一通り教科書を終わらせたのですが、理解できずにいます。 解答①気体の発生量:使用した塩酸の体積は175÷70＝2.5倍、 炭酸カルシウムの重さは15÷10＝1.5倍。よって発生する気体の量は2400×2.5倍＝6000cm ②固体の量はグラフ2より11×1.5＝16.5g
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塩酸と炭酸カルシウムは、一定の割合で反応します。 今回はグラフより、炭酸カルシウム10に対して塩酸が70の割合(1:7の割合)で反応すると言う事が、グラフ1からわかります 何故か？ 加える炭酸カルシウムを 0→1→2→…→10と増やしていくとき、 発生する気体の量も増えていることから、 この間は、加えた炭酸カルシウムがすべて反応していることがわかる このことは、加える炭酸カルシウムが1〜9(正確には10未満)だと、塩酸にはまだ炭酸カルシウムと反応しきれない、余剰分があることを示している しかし、加える量が10を超えると気体の発生量が変化しなくなることから、 塩酸70に対して 10を超える量の炭酸カルシウは反応しきれていないと言う事になるのです このことから、冒頭に示した反応の割合がわかるわけです では①の問題 冒頭に示した割合より 炭酸カルシウム15と反応する塩酸は105 で、残りの塩酸70は余分であり、余分な塩酸は反応せずにそのままと言う事になる よって炭酸カルシウム10のときに発生した気体が2400 反応する炭酸カルシウムが1.5倍になれば 発生する気体は 2400×1.5＝3600 となります ②は正解です
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