物質量と化学反応式・気体の体積モル計算

高校生の太郎さんと花子さんは、炭酸カルシウム（$CaCO_3$）と塩酸（$HCl$）が反応して二酸化炭素（$CO_2$）が生成する反応における定量関係を調べる実験を行った。

$\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$

太郎： 炭酸カルシウム 1.0 g（式量 100）に対して、さまざまな体積の $1.0 \text{ mol/L}$ 塩酸を加えて発生した二酸化炭素の質量を測定したよ。 花子： 塩酸の体積を増やしていくと、ある体積までは反応が進んで $CO_2$ が増加するけれど、炭酸カルシウムが全量反応しきるとそれ以上 $CO_2$ は増えなくなるわね。

表1：加えた塩酸の体積と発生した $CO_2$ の質量

塩酸の体積 (mL)	発生した $CO_2$ の質量 (g)
10.0	0.22
20.0	[__ア__]
30.0	0.44

太郎： 炭酸カルシウム 1.0 g（$0.010 \text{ mol}$）が完全に反応するために必要な塩酸の体積は [__イ__] mL だね。