気体の発生と水溶液に関する問題

2017年巣鴨中学の問題です。


次の問いに答えなさい。
[A]ある水溶液Xを加熱すると、気体Aが発生します.気体Aには次のような性質があります。
(あ)無色だが、鼻をさすようなにおいがする。
(い)水によく溶け、空気より軽い。
(う)気体Aに火のついた線香を近づけても火はつかず、Aの中に線香を入れると火は消える。
(え)BTB液を加えた水に通じると、水溶液の色が青色になる。

問1(あ)のように、加熱するとにおいのする気体が発生するものを、次のア~エから1つ選びなさい。
ア.食塩水   イ.さとう水   ウ.塩酸   エ.水酸化ナトリウム水溶液

問2(い)において、Aの気体を集める方法として適するものを、次のア~エから1つ選びなさい。
ア.水上置換法   イ.上方置換法   ウ.下方置換法   エ.この条件だけでは決められない

問3(う)で、線香の火を近づけたときにAのときと同じ結果になるものを、次のア~エから1つ選びなさい。
ア.ちっ素   イ.メタン   ウ.一酸化炭素   エ.酸素
問4(え)でBTB液の代わりにフェノールフタレイン液を用いると、水溶液の色は何色になりますか。

問5 水溶液X 100gをいくつか用意し、これにある重さの塩酸Yを加えました。さらに、この混合物の水分を蒸発させて生じた固体の重さをはかったところ、加えた塩酸Yの重さと生じた固体の重さは表のような結果となりました。

塩酸Y(g) 40 100 120 200
生じた固体(g) 5.4 13.5 16.2 16.2

(1)水溶液X 70gに塩酸Y 80g を加えました。このとき水分を蒸発させて生じる固体は何gですか。答えは小数点以下第2位を四捨五入して書きなさい。
(2)水溶液Xと塩酸Yの混合物Zがあります。Z 80g に塩酸Y 30g を加えてから水分を蒸発させたところ、8.1gの固体が得られました。Z 80g の水分を蒸発させたときに得られる固体は何gですか。答えは小数点以下第2位を四捨五入して書きなさい。
[B]紙にぬったスティックのりの青色が徐々にうすくなりました。これはのりにふくまれる青色の成分が、空気中に約0.035%ふくまれる気体Bによって中和されたためです。
問6 気体Bは何ですか。
問7 気体Bは、ある固体に塩酸を加えると発生します。その固体として適するものを、次のア~エから1つ選びなさい。
ア.マグネシウム   イ.ポリエチレン   ウ.しょう石灰   エ.石灰石
問8 ある濃さの水酸化ナトリウム水溶液を用意し、これにムラサキキャベツ液を少量加えたところ( ① )色になりました。これに気体Bを通じると溶液の色が次第に( ② )色から( ③ )色に変化していきました。①~③に当てはまる色の組み合わせとして最も適するものを、次のア~カから1つ選びなさい。

ア.(①黄 ②紫 ③緑)   イ.(①黄 ②緑 ③紫)   ウ.(①紫 ②緑 ③黄)
エ.(①紫 ②黄 ③緑)   オ.(①緑 ②黄 ③紫)  カ.(①緑 ②紫 ③黄)

問9 液体燃料CおよびDをそれぞれ1gずつ燃焼させると、それぞれ700cm3、1120cm3の気体Bが発生しました。CとDの混合燃料8gを燃焼させたところ、6440cmの気体Bが発生しました。混合燃料8gにふくまれるCは何gですか。答えは四捨五入して整数で書きなさい。

(解説と解答)
問1 加熱してにおいが出るのは塩酸。
(答え)ウ
問2 水に溶け、空気より軽いのだから上方置換。
(答え)イ 
問3 火が点かず、消えてしまうのは窒素。
(答え)ア  
問4 アルカリ性なのでフェノールフタレイン液は赤。
(答え)赤
問5 (1)塩酸20gについて、2.7gの固体ができ、120gのところで変わらなくなっています。
2.7×4=10.8g
(2)X100gとY120gで固体が16.2g生じる→X50gとY60gで固体8.1gが生じる、塩酸を30g加えたのだから、ZはX50gとY30gの混合物になります。
塩酸20gについて、2.7gの固体になるので、2.7×1.5=4.05g
(答え)(1)10.8g (2)4.1g 
問6 空気中に約0.035%ふくまれる気体B→二酸化炭素
(答え)二酸化炭素 
問7 塩酸を加えて二酸化炭素を出すのは石灰石。
(答え)エ
問8 最初アルカリ性→中性になります。
(答え)イ 
問9 全部がCだとすると700×8=5600cm3発生します。
(6440-5600)÷(1120-700)=2  8-2=6
(答え)6g


「映像教材、これでわかる水溶液」(田中貴)


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