質量パーセント濃度とモル濃度を区別して求める

溶液の質量、体積、溶質の物質量を区別する14問と六つの記述課題です。

学年・内容の目安 高校「化学基礎」。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。

学習用の練習の使い方

学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。

解説を読む

溶液の濃度には、溶液の質量を基準にする表し方と、体積を基準にする表し方があります。計算の分母と単位から使い分けます。

必要な予備知識

溶質、溶媒、溶液を区別し、モル質量を使ってgとmolを換算できること。

  1. 質量パーセント濃度(%)=溶質の質量÷溶液の質量×100。溶液の質量は溶質と溶媒の質量の合計。
  2. モル濃度(mol/L)=溶質の物質量÷溶液の体積(L)。水の体積ではなく、できた溶液の体積を使う。
  3. 溶質を失わず水だけを加えて薄めると、溶質の質量と物質量は変わらない。
  4. 質量と体積を結び付けるために、密度が使える。1 L=1000 mL。

解き方の例

溶質4.0 gを水76 gに溶かすと、溶液の質量は80 gで、質量パーセント濃度は4.0÷80×100=5.0%です。

よくある間違い

  • 質量パーセント濃度を求めるとき、水の質量だけを分母にする。
  • モル濃度の式に、mLで示された数をそのまま入れる。
  • 同じ%なら溶質や密度が違っても同じmol/Lになると思う。

観察と考え方を講師と確かめる

分子に入れる溶質の量と、分母に入れる溶液の量を示し、単位をそろえて説明します。

問題に示した温度や密度の値で計算します。密度が示されていない溶液を水と同じ密度とは扱いません。

文部科学省:高等学校学習指導要領解説 理科編 · 文部科学省:中学校学習指導要領解説 理科編

読む文章・資料

水の質量と溶液の質量

ブドウ糖12.0 gを水138 gにすべて溶かして試料Aを作りました。その後、溶質を失わずに水50.0 gを加えて試料Bにしました。

溶けた塩の物質量を求める

NaCl 5.85 gを水にすべて溶かし、できた溶液Cの体積を500 mLにしました。NaClのモル質量は58.5 g/molです。

水で薄める前後を比べる

0.50 mol/Lの水溶液Dを40.0 mL取り、溶質を失わずに水で薄めて、できた溶液Eの体積を200 mLにしました。

体積もモル濃度も同じ溶液

溶液Fはブドウ糖、溶液Gは尿素の水溶液です。どちらも0.10 mol/L、250 mLです。モル質量はブドウ糖180 g/mol、尿素60.0 g/molです。

示されている量を確かめる

別の水溶液Hについて、溶質の質量は6.0 g、溶液の質量は120 g、溶質のモル質量は60 g/molと分かっています。溶液の体積や密度は分かっていません。

密度から一リットルの質量を求める

ブドウ糖の水溶液Iは質量パーセント濃度9.0%、密度1.04 g/mLです。ブドウ糖のモル質量を180 g/molとします。

ラベルと取り分けた量を読む

質量パーセント濃度10%の水溶液Jを70 g取り分けました。溶液の中で濃度は一様で、取り分ける間に水や溶質は失われません。

練習する

選択問題では答えを一つ選び、数値問題では指定された単位で数だけを入力します。観察の根拠や途中の計算は、記述課題で講師と確認します。

入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。

確認問題・資料・講師と使う課題

  1. 資料:水の質量と溶液の質量

    試料Aの質量パーセント濃度は何%ですか。%で表した数値を入力しましょう。

    答えと解説

    8

    溶液は12.0+138=150 gです。12.0÷150×100=8.0%です。

  2. 資料:水の質量と溶液の質量

    水50.0 gを加えた後の試料Bの質量パーセント濃度は何%ですか。%で表した数値を入力しましょう。

    答えと解説

    6

    溶液の質量は200 gで、溶質は12.0 gのままです。12.0÷200×100=6.0%です。

  3. 資料:溶けた塩の物質量を求める

    溶液Cのモル濃度を求めるとき、溶液の体積は何Lとして計算しますか。

    • 0.500 L
    • 0.050 L
    • 5.00 L
    答えと解説

    0.500 L

    1 L=1000 mLなので、500 mLは0.500 Lです。

  4. 資料:溶けた塩の物質量を求める

    溶液Cのモル濃度は何mol/Lですか。mol/Lで表した数値を入力しましょう。

    答えと解説

    0.2

    NaClは5.85÷58.5=0.100 molです。0.100÷0.500=0.200 mol/Lです。

  5. 資料:水で薄める前後を比べる

    取り分けた40.0 mLの溶液Dに含まれる溶質は何molですか。molで表した数値を入力しましょう。

    答えと解説

    0.02

    40.0 mL=0.0400 Lなので、0.50×0.0400=0.020 molです。

  6. 資料:水で薄める前後を比べる

    薄めた後の溶液Eのモル濃度は何mol/Lですか。mol/Lで表した数値を入力しましょう。

    答えと解説

    0.1

    薄める前に含まれた溶質は0.020 molで、薄めても変わりません。0.020÷0.200=0.10 mol/Lです。

  7. 資料:体積もモル濃度も同じ溶液

    溶液FとGに含まれる溶質の物質量を比べると、どうなりますか。

    • Fの方が大きい。
    • Gの方が大きい。
    • FとGは等しい。
    答えと解説

    FとGは等しい。

    物質量は濃度×体積です。濃度と体積が同じなので、どちらも0.025 molです。

  8. 資料:体積もモル濃度も同じ溶液

    溶液Fに含まれるブドウ糖は何gですか。gで表した数値を入力しましょう。

    答えと解説

    4.5

    0.10×0.250=0.025 molです。0.025×180=4.5 gです。

  9. 資料:示されている量を確かめる

    分かっている量だけで、溶液Hについて求められる濃度はどれですか。

    • 求められるのはモル濃度。
    • 求められるのは質量パーセント濃度。
    • 質量パーセント濃度とモル濃度をそれぞれ求められる。
    答えと解説

    求められるのは質量パーセント濃度。

    溶質の質量と溶液の質量があるので、質量パーセント濃度は求められます。モル濃度には溶液の体積が必要です。

  10. 資料:示されている量を確かめる

    溶液Hのモル濃度を求めるために、一つ追加するならどの値ですか。

    • 溶液の色の濃さ
    • 溶質の質量(g)
    • 溶液の体積(L)
    答えと解説

    溶液の体積(L)

    溶質の質量とモル質量から物質量は求められます。モル濃度の分母となる溶液の体積が必要です。

  11. 資料:密度から一リットルの質量を求める

    溶液I 1.00 Lの質量は何gですか。gで表した数値を入力しましょう。

    答えと解説

    1040

    1.00 L=1000 mLなので、1.04 g/mL×1000 mL=1040 gです。

  12. 資料:密度から一リットルの質量を求める

    溶液Iのモル濃度は何mol/Lですか。mol/Lで表した数値を入力しましょう。

    答えと解説

    0.52

    溶液1.00 Lの質量は1040 gです。溶質は1040×0.090=93.6 gで、93.6÷180=0.52 molです。よって0.52 mol/Lです。

  13. 資料:ラベルと取り分けた量を読む

    取り分けた70 gの溶液Jには、溶質が何g含まれますか。gで表した数値を入力しましょう。

    答えと解説

    7

    10%は溶液の質量の10/100が溶質という意味です。70×0.10=7 gです。

  14. 資料:ラベルと取り分けた量を読む

    取り分けた溶液Jの質量パーセント濃度は、もとの溶液と比べてどうなりますか。

    • もとの溶液と同じ。
    • もとの溶液より濃度は低く、溶けている物質の種類は同じ。
    • もとの溶液より高い。
    答えと解説

    もとの溶液と同じ。

    一様な溶液を取り分けると溶質と溶液の質量が同じ割合で減るため、質量パーセント濃度は同じです。

観察と考え方を講師と確かめる

資料:水の質量と溶液の質量

水を加える前後で、溶質の質量と溶液の質量はどう変わりましたか。両方の濃度を式で比べましょう。

答えと解説

溶質は12.0 gのまま、溶液は150 gから200 gになります。Aは12.0÷150×100=8.0%、Bは12.0÷200×100=6.0%です。

水を加えて分母だけが大きくなります。

  • 溶質12.0 gは変わらず、溶液が150 gから200 gになると示す。
  • 溶液の質量を分母として、8.0%と6.0%を計算する。

資料:溶けた塩の物質量を求める

NaCl 5.85 gから溶液Cのモル濃度を求めましょう。gとmLをそれぞれどの単位に直したか示しましょう。

答えと解説

5.85 g÷58.5 g/mol=0.100 mol。500 mL=0.500 Lなので、0.100÷0.500=0.200 mol/Lです。

モル濃度を出す前に、molとLを用意します。

  • モル質量を使い、溶質の量を0.100 molと示す。
  • 500 mLを0.500 Lに直し、0.200 mol/Lと計算する。

資料:水で薄める前後を比べる

薄める前後で変わらない量を示し、溶液Eのモル濃度を求めましょう。

答えと解説

溶質は0.50×0.0400=0.020 molで、薄めても変わりません。できた溶液は0.200 Lなので、0.020÷0.200=0.10 mol/Lです。

加えた水の体積ではなく、薄めた後の溶液全体の体積を使います。

  • 薄める前後で溶質の物質量0.020 molが保たれると示す。
  • 薄めた後の体積0.200 Lを使い0.10 mol/Lと求める。

資料:体積もモル濃度も同じ溶液

FとGで溶質の物質量は等しくなります。溶質の質量をそれぞれ計算し、値が違う理由を書きましょう。

答えと解説

どちらも0.10×0.250=0.025 molです。Fのブドウ糖は0.025×180=4.5 g、Gの尿素は0.025×60.0=1.5 gです。違いはモル質量です。

mol/Lと溶液の体積が同じでも、溶質のgは物質により異なります。

  • 濃度と体積から、共通の物質量0.025 molを示す。
  • モル質量の違いを使って、Fは4.5 g、Gは1.5 gと求める。

資料:示されている量を確かめる

溶液Hの質量パーセント濃度を求め、同じ資料だけでモル濃度を出すには何が不足しているか説明しましょう。

答えと解説

6.0÷120×100=5.0%です。溶質の物質量は6.0÷60=0.10 molと求められますが、溶液の体積が分からないのでモル濃度は求められません。

質量が分かっていても、密度や体積がなければgからLに直せません。

  • 溶液の質量で割り、質量パーセント濃度5.0%を求める。
  • 溶質の物質量は求められるが、溶液の体積が不足すると説明する。

資料:密度から一リットルの質量を求める

溶液I 1.00 Lに含まれるブドウ糖の質量と、溶液のモル濃度を順に求めましょう。

答えと解説

溶液1.00 Lは1.04×1000=1040 gで、ブドウ糖は1040×0.090=93.6 gです。93.6÷180=0.52 molなので、0.52 mol/Lです。

密度で溶液のLとgを、モル質量で溶質のgとmolをつなげます。

  • 密度から溶液1 Lの質量を求め、9.0%を使い溶質93.6 gとする。
  • 93.6 gをmolに直し、1 Lあたり0.52 mol/Lと示す。

ワークシート

印刷用PDFを教材としてアップロード · 宿題に添付

学習内容と参考資料

日本の学習指導要領

高校「化学基礎」(3)ア(ア)㋐「物質量」のモル濃度と、中学校で学ぶ質量パーセント濃度を結び付ける補助教材です。 · 2026-11-08

学習内容と参考資料

文部科学省 · 冊子92ページ。中学校で扱った質量パーセント濃度と、溶液の体積・溶質の物質量から求めるモル濃度。

文部科学省 · 第1分野(2)ア(イ)㋐「水溶液」。溶質と溶液、質量パーセント濃度。

授業・宿題・次の記録につなげる

観察や測定の結果をもとに、生徒が何を根拠に考えたかを一緒に確かめましょう。印刷する場合は、生徒用には解答を付けず、講師用には解答と記述課題の評価の目安を付けます。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。

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