気体の発生に関する問題

2015年巣鴨中学の問題です。


次の文を読み、下の問いに答えなさい。なお、計算の答えは小数点以下第1位を四捨五入して書きなさい。
ある濃さの塩酸Ⅹに炭酸カルシウムを入れると、気体Aが発生しました。塩酸Ⅹ200cm2にいろいろな重さの炭酸カルシウムを加え、そのとき発生する気体Aの体積を調べると表のようになりました。

問1 気体Aの名前を答えなさい。

問2 石灰水に気体Aを通じると、どのような変化が起こりますか。10字以内で答えなさい。

問3 次の文の(1)、(2)に適する語を、それぞれ答えなさい。
アンモニア水にBTB液を加えると(1)色になりました。これに気体Aを通じていくと緑色になり、その後(2)色になりました。

問4 4gの炭酸カルシウムを完全に溶かすには、塩酸Ⅹは少なくとも何cm3必要ですか。

問5 3gの炭酸カルシウムに塩酸Ⅹを100cm3加えました。このとき発生する気体Aの体積は何cm3ですか。

問6 石灰石1gに塩酸Ⅹを十分に加えると、気体Aが204cm3発生しました。この石灰石にふくまれている炭酸カルシウムの重さは全体の何%ですか。なお、石灰石にふくまれる炭酸カルシウム以外の成分は、水および塩酸と反応しないものとします。

問7 空気でふくらませたゴム風船Yの重さをはかると3gでした。ゴム風船Yの空気を完全にぬき、ゴム風船Yの重さをはかると、どのようになりますか。適するものを次のア~ウから1つ選びなさい。
ア.3g   イ.3gより重い   ウ.3gより軽い

問8 次の文の(1)、(2)に適するものを、下のそれぞれのア~ウから1つ選びなさい。
図のように、気体Aで満たしたゴム風船Yと石灰水の入った容器をコックでつなげた装置をつくりました。この装置の重さをはかると、100gでした。次にコックを開けてしばらくすると、ゴム風船Yの大きさは(1)。再び、この装置の重さをはかると、(2)。

(1)ア.変わらなかった    イ.大きくなった    ウ.小さくなった
(2)ア.100gでした    イ.100gより重かった    ウ.100gより軽かった


【解説と解答】
問1 発生する気体は二酸化炭素です。
(答え)二酸化炭素

問2 二酸化炭素を石灰水にくぐらせると白く濁ります。
(答え)白くのごる

問3
BTB液はアルカリ性は青です。アンモニア水に二酸化炭素をまぜると、どんどん中和していき、中性で緑、酸性では黄色になります。
(答え)(1)青 (2)黄

問4
表から1gについて240cm3増えています。1320cm3で上限に来ていますから、1320÷240=5.5gですから、

炭酸カルシウム5.5g→200cm3の塩酸→1320cm3の二酸化炭素

という関係になります。

炭酸カルシウム4gの場合は200÷5.5×4=145.45…より145cm3になります。
(答え)145cm3

問5
炭酸カルシウム5.5g→200cm3の塩酸→1320cm3の二酸化炭素の関係に、3gの炭酸カルシウムと100cm3の塩酸を入れてみると、塩酸100cm3で炭酸カルシウム2.75gで十分ということになるので、1320÷2=660cm3です
(答え)660cm3

問6
1320:204=5.5:X X=0.85gですから0.85÷1×100=85%
(答え)85%

問7
空気が入った段階で、風船は中に入った空気の重さの分だけ浮力を受けます。したがって風船自体は3gになります。
(答え)ア

問8
中の二酸化炭素が石灰水に溶けるので、空気の体積が減るから風船は小さくなります。風船が小さくなると得られる浮力が減るので、100gより重くなります。

(答え)1 ウ 2 イ

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