ラ・サール高等学校2026年数学第3問(解答・解説)


まず、問題文を分析します。
 水210gと溶質A40g=飽和水溶液□gと溶質A△g(□+△=250)・・・@
 飽和水溶液(□−100)gと溶質A△gと水100g=11%の水溶液250g・・・A
まず、Aに着目します。
最終的な水溶液における溶質Aの量が250×11/100=55/2gだから、飽和水溶液100gを捨てたときに40−55/2=25/2=12.5gの溶質Aを捨てたことが分かります。
飽和水溶液100gに溶質Aが12.5g溶けていることになるから、飽和水溶液の濃度は12.5%となります。
次に、@に着目します。
飽和水溶液(12.5%)□gと「100%の水溶液」(溶質A)△gを混ぜ合わせると、40/(210+40)=40/250=16/100→16%の水溶液ができることから、天秤を利用すればいいですね。
天秤の図をイメージすると、腕の長さの比が
  (16−12.5):(100−16)
 =3.5:84
 =1:24
だから、混ぜ合わせた比は、その逆比の24:1となり、最初に生じた沈殿は
  250×1/(24+1)
 =10g
となります。
最後の処理の部分ですが、いわゆる「水の濃度」で処理することもできます。
水の量が一定で、「水の濃度」が100−12.5=87.5%から100−16=84%になり、84/87.5=24/25倍になっているから、水溶液は25/24倍になったことになります。
結局、増える前の水溶液は250×24/25=240gとなり、最初に生じた沈殿は250−240=10gとなります。



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