問3 炭酸カルシウムCaCO3 と塩酸HCl が反応すると，塩化カルシウムと水，…
物質量と化学反応式について，問1 ～問4 に答えよ。
問3 炭酸カルシウムCaCO3 と塩酸HCl が反応すると，塩化カルシウムと水，二酸化炭素が生 成し，化学反応式は次のようになる。100 g の炭酸カルシウムに十分な量の塩酸を加えて完 全に反応させた。このとき生成する二酸化炭素の質量は何g になるか。下の1 ～5 のうち から一つ選べ。ただし，式量および分子量はCaCO3 = 100，CO2 = 44 とする。
- 1 22 g22gは44gの半分にあたる値で、炭酸カルシウムの物質量を正しく求められていないと出やすい値です。
- 2 44 g炭酸カルシウム100gは1.0molで、化学反応式の係数の比から二酸化炭素も1.0mol生成し、質量は1.0×44=44gです。
- 3 66 g66gは44gの1.5倍にあたる値で、物質量の計算を誤ると出やすい値です。
- 4 88 g88gは44gの2倍にあたる値で、炭酸カルシウムの物質量を2.0molと誤って計算した場合に出やすい値です。
- 5 110 g110gは44gの2.5倍にあたる値で、質量の比をそのまま用いるなど計算を誤ると出やすい値です。
解説
正解は2です。化学反応式CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2から、炭酸カルシウムと二酸化炭素は1：1の物質量の比で反応することがわかります。炭酸カルシウムの式量は100なので、100gの炭酸カルシウムは100÷100=1.0molです。したがって生成する二酸化炭素も1.0molとなり、その質量は分子量44を用いて1.0×44=44gと求められます。質量をそのまま比べるのではなく、必ず物質量に変換してから係数の比を使う点がこの問題のポイントです。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00019.htm）を加工して作成