2026年共通テストの化学基礎で出題された問題について、物質量を求めるプロセスがわからないという質問に対して、今回はその理由と計算方法を解説します。問題の要点を理解し、物質量の関係を正しく導き出す方法を確認しましょう。
問題の背景と条件
問題では、信号の強さが210、N原子の物質量が1.0×10^-3 molであるという情報から、CaCN₂（カルシウムシアナイド）の物質量を求める問題です。このような問題では、化学反応におけるモル比を使って計算することが求められます。
信号の強さや物質量が与えられると、それに関連する物質のモル比や分子の構造を理解することが重要になります。CaCN₂の分子式を見ると、N原子1モルあたりCaCN₂が1モル含まれていることがわかりますが、問題ではその関係をどう扱うかがポイントとなります。
CaCN₂の物質量を求める理由
問題文における「N原子1.0×10^-3 mol」を基に、CaCN₂の物質量を求めるために、反応式の係数に基づいたモル比を使う必要があります。CaCN₂は分子式が示す通り、1モルのCaCN₂に対してN原子が1モル含まれています。
そのため、N原子1.0×10^-3 molに対応するCaCN₂の物質量は、1.0×10^-3 mol×1/2で求められる理由は、CaCN₂の分子内に含まれるNの数に比例しているからです。具体的には、1モルのCaCN₂に対して、N原子は1モル含まれるため、CaCN₂の物質量を求める際には、この比率に基づいて計算します。
計算方法と導出
具体的な計算方法としては、まずN原子の物質量1.0×10^-3 molを基に、CaCN₂の物質量を求めます。CaCN₂1モル中にN原子が1モル含まれているため、モル比を考慮し、N原子1.0×10^-3 molに対してCaCN₂の物質量は次のように求めます。
CaCN₂の物質量 = 1.0×10^-3 mol × (1/2) = 5.0×10^-4 mol
このように、N原子の物質量とCaCN₂の物質量の比率を利用することで、CaCN₂の正しい物質量を導き出すことができます。
まとめ
2026年共通テスト化学基礎の問題で、CaCN₂の物質量を求める際には、N原子1.0×10^-3 molに基づいて、CaCN₂の物質量を1/2倍して求めることができます。これは、CaCN₂の分子内にN原子が1モル含まれているため、N原子の物質量に対応するCaCN₂の物質量を計算するための基本的なアプローチです。
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