単元一覧 › 中学理科 水溶液

水溶液の問題

難易度 4公立高校入試の難問・私立高校入試レベル中学理科 水溶液

ビーカーに質量パーセント濃度 10 % の食塩水が 400 g 入っている。次の操作を 2 回くり返した。

操作: ビーカーの食塩水をよくかき混ぜてから g 取り出して捨て、そのあとビーカーに水を g 加えてよくかき混ぜる。

2 回の操作のあと、ビーカーの食塩水の質量パーセント濃度は 6.4 % になった。 は何 g ですか。ただし、 は 0 より大きく 400 より小さい数とし、操作の途中で水の蒸発などによって質量が変わることはないものとする。

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(3 技能)
算数中学高校大学大学院

読み込み中…

右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。

一覧で見る(前提が先)
  1. 質量パーセント濃度
  2. 水溶液をうすめる・こくする
  3. とり出して水を加える操作のくり返し

ヒント

行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。

ヒント 1

操作の前後で食塩水全体の質量は 400 g のまま変わらない。1 回の操作で食塩の質量が何倍になるかを考えよう。

ヒント 2

よくかき混ぜてから g 取り出すので、残る食塩は 倍になり、濃度も 倍になる。

ヒント 3

2 回の操作で となる。両辺を 10 でわって、平方根を考えよう。

答えと解説

答えを見る
結果を記録する(このブラウザにだけ保存されます):
解説を読む

1 回の操作で濃度がどう変わるか

操作の前後で、食塩水の全体の質量はいつも 400 g である( g 捨てて g の水を加えるから)。

よくかき混ぜてから g 取り出すので、取り出した食塩水の濃度はビーカーの食塩水と同じである。したがって、400 g のうち g が残り、残った食塩水にふくまれる食塩の質量は、もとの食塩の質量の 倍になる。水を加えても食塩の質量は変わらず、全体の質量は 400 g にもどるので、濃度も 倍になる。

2 回くり返したときの式

2 回の操作で濃度は 倍になるので


より は正なので


確かめ

はじめの食塩は g。1 回目に 80 g(食塩 8 g)を捨てると食塩は 32 g、水を加えて 400 g、濃度 8 %。2 回目に 80 g(食塩 g)を捨てると食塩は 25.6 g、水を加えて 400 g なので、濃度は (%) となり、条件に合う。

答え: 80 g

別解

はじめの食塩の質量は g。1 回の操作で、よくかき混ぜた食塩水を g 取り出すと、残る食塩水は g で、食塩は元の 倍になる。そのあと水を g 加えると全体は 400 g にもどるので、濃度も 倍になる。

2 回の操作のあとの濃度は (%)。
よって 。 より なので 。
より 。

確かめ: 1 回目のあと濃度は %、2 回目のあと %。条件に合う。

この問題の確認

AI が作成した問題です。公開前に次の確認を行いました。確認の方法について

間違いを報告する

この問題の誤り・分かりにくい点・難易度や学年のずれを知らせる
どこについての報告ですか

報告の内容と問題の番号を保存します。名前やメールアドレスは保存しません。

関連する問題