二酸化炭素の質量を求める方法【化学の問題解説】

今回の問題では、石灰石（CaCO₃）と塩酸（HCl）の反応により二酸化炭素（CO₂）が発生する反応に関して、発生した二酸化炭素の質量を求める問題です。この問題では、反応前後の質量の変化と、反応後の石灰石の質量を使って、発生した二酸化炭素の質量を計算します。

反応式の確認

まず、石灰石と塩酸が反応する反応式を確認します。

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

問題文によると、反応前後でビーカーの質量は0.4g減少しました。この減少分は発生した二酸化炭素の質量と考えられます。反応後に取り出して洗浄・乾燥した石灰石の質量は9.0gです。

石灰石は10.0gから9.0gに減少しているので、反応で消費された石灰石の質量は1.0gです。この1.0gが反応で二酸化炭素を発生させるために消費された分です。

反応式を見ると、1molのCaCO₃（石灰石）から1molのCO₂（二酸化炭素）が発生します。CaCO₃のモル質量は100g/molなので、1.0gのCaCO₃が反応した場合のモル数は次のように求められます。

1.0g ÷ 100g/mol = 0.01mol

CO₂のモル質量は44g/molですので、0.01molのCO₂は次のように質量を求められます。

0.01mol × 44g/mol = 0.44g

したがって、発生した二酸化炭素の質量は0.44gです。

この問題では、反応による質量の減少と反応後の石灰石の質量を使って、発生した二酸化炭素の質量を計算しました。反応式とモル質量を理解し、計算することで化学反応の質量の変化を求める問題を解くことができました。