小山市の自学塾Activeです。
自学塾Activeは私立特待、栃高栃女、宇高宇女を自学で目指す塾です。
2023栃木県立入試理科の大問7です。
溶解度の問題ですね。
では、みていきましょう。
1.水100ｇに塩化ナトリウム25ｇ加えた時の質量パーセント濃度
今回はすべて溶けています。この時の質量パーセント濃度を求める問題です。
理科で【度】という言葉が出てきたら、十中八九【割合】を意味しています。
濃度
湿度
温度...
割合と言うのは、【全体】のうちどれくらいが【それ】なの？という意味です。
例えば、コインが100枚あって、そのうち500円玉が20枚あったとき、500円玉の割合ってどれくらい？みたいな。
計算式は
【それ】÷【全体】
で求めることができ、100倍すると％を求めることができます。
例えで計算してみると
【全体】は100ですね。コインの枚数です。
【それ】は500円玉だから、20ですね。
よって、計算すると
20÷100＝0.2
割合は0.2です。100倍すると20％が500円玉ということが分かります。
水溶液になっても考え方は同じです。
【全体】は塩水です。
【それ】は塩です。※塩化ナトリウムは塩ですよ。
よって、計算してみると
25÷125＝0.2
100倍すると20％ですね。
2.溶け残るホウ酸
44℃の水20ｇにホウ酸を7ｇ入れたとき、どれくらい溶け残るか、という問題です。
ちなみに、ホウ酸の溶解度は44℃で10ｇです。
ここで、あれ？全部溶けるんじゃない？と思ってしまったら要注意。
定義をしっかり理解する事から始めると良いでしょう。
溶解度とは
水100ｇに対してどれくら溶けるの？
という意味です。
なので、正しく言い直すと
44℃の水100ｇには、ホウ酸が10ｇ溶けるよ
という意味になります。
今回は44℃の水20ｇと言われています。
もともとの五分の一なので、溶けるホウ酸も五分の一にしてしまいましょう。
そうすると
10÷5＝2ｇであればホウ酸は溶けます。
7ｇもホウ酸を入れてしまったのですが、溶けるのは2ｇ。
よって、溶け残るのは7－2＝5ｇですね。
3.再結晶の量
硝酸カリウムと塩化カリウムを冷やしていったらどっちがたくさん再結晶するの？という問題です。
溶解度曲線は硝酸カリウムの方が急な曲線になっています。
溶解度曲線が急な方が、冷やすとたくさん結晶が出てきますよ。
ジェットコースターみたいな感じです。
4.水溶液のモデル図
実験は以下になります。
Ａ：60℃、水100ｇに硝酸カリウムを60ｇ溶かしたもの
モデル図：6粒
Ｂ：60℃、水100ｇに硝酸カリウムを100ｇ溶かしたもの
モデル図：10粒
※60℃の硝酸カリウムの溶解度は110ｇ
これを20℃まで冷やすとＡはＡ´に、ＢはＢ´になった。
Ａ´のモデル図：3粒
Ｂ´のモデル図：？
※20℃の硝酸カリウムの溶解度は30ｇ
モデル図を見る限り、1粒10ｇを表していそうですね。
そして、同じ物質を使って実験していることに気付きましょう。
同じ物質であれば、溶解度は同じです。
ということは、同じ温度まで冷やした場合、同じ量しか溶けることができません。
なので、Ｂ´もＡ´と同じ量解けます。
よって
Ｂ´のモデル図：3粒
になります。
ひっかけとしては
Ａ（6粒）→Ａ´（3粒）
だから
Ｂ（10粒）→Ｂ´（5粒）
でしょうか。気を付けましょうね。
中学1年生で学習する濃度の問題は、中学2年生で学習する湿度の問題とほとんど同じ考え方で解く事ができます。
毎日こつこつと頑張りましょう！
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