水溶液の問題
容器 A には質量パーセント濃度 6 % の食塩水が 300 g、容器 B には質量パーセント濃度 15 % の食塩水が 200 g 入っている。A、B それぞれの食塩水をよくかき混ぜてから、A から g、B から g を同時に取り出し、A から取り出した食塩水を B に、B から取り出した食塩水を A に入れて、それぞれよくかき混ぜた。すると、A と B の食塩水の質量パーセント濃度が等しくなった。 は何 g ですか。ただし、 は 0 より大きく 200 より小さい数とし、操作によって食塩や水の質量は変わらないものとする。
この問題で使うもの
- 質量パーセント濃度(説明と入口の問題)
- 濃度の異なる水溶液を混ぜる(説明と入口の問題)
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
入れかえても A、B の食塩水の質量は変わらず、食塩の合計も変わらない。濃度が等しくなったとき、その濃度は全部を混ぜたときの濃度と同じになることに注目しよう。
ヒント 2
等しくなった濃度は (%) である。
ヒント 3
操作のあとの A の食塩は g で、これが g に等しいとして方程式をつくろう。
答えと解説
答えを見る
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
操作のあとの質量
A からも B からも同じ g を取り出して入れかえるので、操作のあとも A は 300 g、B は 200 g のままである。
等しくなった濃度を求める
はじめの食塩の質量は、A が g、B が g で、合わせて 48 g である。入れかえても食塩の合計は変わらない。A と B の濃度が等しいとき、A と B を全部混ぜた食塩水の濃度もそれと等しいので、その濃度は
である。
A の食塩の質量について式をつくる
操作のあとの A には、もとの A の食塩水 g と、B から来た 15 % の食塩水 g が入っている。その食塩の質量は
で、これが濃度 9.6 % の食塩水 300 g の食塩 g に等しい。
両辺を 100 倍すると
確かめ
B の食塩は g で、濃度は (%)。A の濃度は (%) なので、等しくなっている。
答え: 120 g
別解
はじめの食塩は A に g、B に g で、合計 48 g。食塩水の合計は g。
A と B から同じ g ずつ取り出して入れかえるので、A も B も食塩水の質量は 300 g、200 g のまま変わらない。濃度が等しくなるのは、全体を混ぜたときと同じ濃度になるときなので、その濃度は %。
このとき A の食塩は g。
一方、入れかえ後の A の食塩は、A から出ていく食塩 g をひき、B から入ってくる食塩 g をたして g。
よって 、、。
確かめ: で条件に合う。A は食塩 g、300 g で 9.6 %。B は食塩 g、200 g で より 9.6 %。等しい。