無機物質の問題

炭酸カルシウム $\mathrm{CaC}{\mathrm{O}}_3$ と不純物からなる石灰石 $2.5\mathrm{g}$ に、十分な量の塩酸を加えたところ、炭酸カルシウムがすべて反応して二酸化炭素が発生した。発生した二酸化炭素の体積は、標準状態（$0{}^{\circ }\mathrm{C}$、$1.013\times 10^5\mathrm{Pa}$）に換算して $0.448\mathrm{L}$ であった。この石灰石に含まれる炭酸カルシウムの質量パーセントは何 % か。整数で答えよ。

ただし、不純物は塩酸と反応せず気体も発生しないものとし、発生した二酸化炭素は水に溶けずにすべて回収されたものとする。原子量は $\mathrm{C}=12$、$\mathrm{O}=16$、$\mathrm{Ca}=40$ とし、標準状態での気体 $1\mathrm{mol}$ の体積は $22.4\mathrm{L}$ とする。

マグネシウムとアルミニウムだけからなる粉末の混合物 $1.50\text{g}$ に過剰の希塩酸を加えたところ、混合物はすべて溶けて水素が発生した。発生した水素の体積は、標準状態（$0{}^{\circ }\text{C}$、$1.013\times 10^5\text{Pa}$）に換算して $1.68\text{L}$ であった。この混合物に含まれるアルミニウムの質量パーセントは何 $\%$ か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、水素は理想気体とみなし、標準状態での気体のモル体積を $22.4\text{L/mol}$、原子量を $\text{Mg}=24$, $\text{Al}=27$ とする。また、発生した水素はすべて捕集されたものとする。

塩化バリウム $\mathrm{BaC}{\mathrm{l}}_2$ と塩化ナトリウム $\mathrm{NaCl}$ だけからなる混合物 $5.00\mathrm{g}$ を水に溶かした。この水溶液に希硫酸を十分に加えたところ白色沈殿が生じ、これをろ過して乾燥させた沈殿の質量は $2.33\mathrm{g}$ であった。沈殿は硫酸バリウム $\mathrm{BaS}{\mathrm{O}}_4$ だけであり、水溶液中の $\mathrm{B}{\mathrm{a}}^{2+}$ はすべて沈殿したものとする。

もとの混合物に含まれていた塩化バリウムの質量の割合は何 % か。有効数字 2 桁で答えよ。原子量は $\mathrm{O}=16$、$\mathrm{Na}=23$、$\mathrm{S}=32$、$\mathrm{Cl}=35.5$、$\mathrm{Ba}=137$ とする。

塩化水素 $\mathrm{HCl}$ を $0.010\mathrm{mol}$、硫酸銅(II) $\mathrm{CuS}{\mathrm{O}}_4$ を $0.010\mathrm{mol}$ 含む水溶液がある。この水溶液に $1.0mol/L$ の水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ加えていくと、加えた $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ はまず ${\mathrm{H}}^{+}$ との中和にすべて使われ、${\mathrm{H}}^{+}$ がなくなってから $\mathrm{C}{\mathrm{u}}^{2+}$ と反応して水酸化銅(II) $\mathrm{Cu}(\mathrm{OH}{)}_2$ の沈殿が生じる。水酸化ナトリウム水溶液を合計 $20\mathrm{mL}$ 加えたとき、生じている $\mathrm{Cu}(\mathrm{OH}{)}_2$ の沈殿の質量は何 g か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、原子量は $\mathrm{H}=1.0$、$\mathrm{O}=16$、$\mathrm{Cu}=64$ とし、反応はすべて完全に進み、生じた沈殿は水に溶けないものとする。

炭酸水素ナトリウム $\mathrm{NaHC}{\mathrm{O}}_3$ と塩化ナトリウム $\mathrm{NaCl}$ の混合物 $10.00\mathrm{g}$ を十分に加熱したところ、炭酸水素ナトリウムだけが次の反応式のように完全に分解し、生じた水と二酸化炭素はすべて逃げた。
$$2\mathrm{NaHC}{\mathrm{O}}_3\to \mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$$
加熱後の固体の質量は $8.76\mathrm{g}$ であった。もとの混合物に含まれていた炭酸水素ナトリウムの質量は何 g か。有効数字 3 桁で求めよ。ただし、原子量は $\mathrm{H}=1.0$、$\mathrm{C}=12$、$\mathrm{O}=16$、$\mathrm{Na}=23$ とし、塩化ナトリウムは加熱しても変化しないものとする。