小山市の自学塾Activeです。
2022栃木県立入試問題理科大問3です。
この大問は質量保存（化学）ですね。点数を落とす受験生が多い気がします。
では、見ていきましょう。
1.発生した気体の化学式
炭酸水素ナトリウムの加熱は、非常に入試に出やすいです。
分解の問題として出やすいのは以下の3つ。
①炭酸水素ナトリウムの熱分解。
炭酸水素ナトリウム→炭酸ナトリウム+水+二酸化炭素
②水の電気分解
水→水素+酸素
③酸化銀の熱分解
酸化銀→銀+酸素
です。
今回は、①が出ています。
二酸化炭素の化学式を正しく書ければ正解です。
2.二酸化炭素のグラフ
大体質量保存の問題は表が書かれていますが
肝心な部分は書かれていない
ことが多いです。
今回で言うと、二酸化炭素の質量です。
これを自分で求めないといけません。
では、どうするか？
表を追加しましょう。
| A | B | C | D | E | |
| 炭酸水素ナトリウム | 0 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 |
| 容器全体 | 127.5 | 128 | 128.5 | 129 | 129.5 |
| 反応後、ゆるめる前 | 127.5 | 128 | 128.5 | 129 | 129.5 |
| 反応後、ゆるめた後 | 127.5 | 127.8 | 128.1 | 128.4 | 128.7 |
| 二酸化炭素 | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 |
↑赤以外の表は最初から載っています。
なので、自分で発生した二酸化炭素の量を書きこんでしまいましょう。
そうすると、加えた炭酸水素ナトリウムの量に比例していることがわかりますね。
今回は、3.0gの炭酸水素ナトリウムを入れたら二酸化炭素はどれくらい？と聞かれているので、1.5gの時の倍出てくると答えれば正解です。よって、1.2g
3.考察問題
他の条件は変えずに、塩酸の濃度を濃くすると二酸化炭素たくさん出てくるのでは？
という考察に対して記述する問題です。
パッと見、濃度を濃くしているんだから、濃い二酸化炭素が出てきそう（たくさん二酸化炭素が出てきそう）...
と思うかもしれませんが、そんなことはありません。
【濃い】というのは【全体に対して塩酸の量が多い】というだけであって
【レベル100の塩酸が炭酸水素ナトリウムと反応して、レベル100の二酸化炭素を作った】ということではないのです。
化学反応は、粒で考えましょう。
濃い塩酸を入れる、ということは
塩酸の粒が増える、ということです。
そこに炭酸水素ナトリウムの粒を入れると
化学反応が起きて
炭酸ナトリウム
水
の粒ができます。
片方が多くなっただけでは、後半に反応するものは増えないです。
両方増えないといけません。
なので正解は
濃度を変えても、加える炭酸水素ナトリウムの質量が同じであるため、発生する気体（二酸化炭素のこと）の質量は変わらないから。
です。
最後の記述は騙されやすいですが、頑張りましょう。
高校生では、より深く化学を学習するので楽しいですよ。
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