水溶液に関する問題

フリーダム進学教室 春期講習のお知らせ

2018年浅野中学の問題です。

次の文章を読んで、後の問いに答えなさい。
塩化水素を水に溶かして、[表1]の水溶液A~Eをつくりました。水溶液CとEの濃度は水溶液Bと同じでした。また、つくった水溶液の温度はすべて20℃でした。
ただし、塩化水素を水に溶かしても、水溶液の体積は変化しないものとします。

20180315t001

(1)水溶液AにBTB溶液を加えると、何色になりますか。次のア~オの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 赤  イ 青  ウ 黄  エ 緑  オ 無

(2)[表1]のX、Yにあてはまる数値をそれぞれ答えなさい。
 水酸化ナトリウム(固体)を水に溶かすと熱が発生します。[表2]は水酸化ナトリウムを20℃の水に溶かしてつくった水溶液F~Jの温度を表しています。
 ただし、水酸化ナトリウムを水に溶かしても、水溶液の体積は変化しないものとします。また、発生した熱は水溶液の温度を上げるのにすべて使われ、水溶液1mLの温度を1℃上げるのに必要な熱の量は常に一定とします。

20180315t002

(3)水溶液Fにフェノールフタレイン溶液を加えると、何色になりますか。次のア~オの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 赤  イ 青  ウ 黄  エ 緑  オ 無

(4)[表2]のZにあてはまる数値を答えなさい。
 水溶液中で塩化水素と水酸化ナトリウムが反応すると熱が発生します。水溶液Aに水酸化ナトリウム1.78gを溶かしたところ、水溶液は中性になり、温度は30.6℃になりました。次に、その水溶液を加熱して、水を完全に蒸発させると、白い固体が2.6g残りました。
 ただし、水溶液中で塩化水素と水酸化ナトリウムが反応しても、水溶液の体積は変化しないものとします。また、発生する熱の量は、反応した水酸化ナトリウムの重さに比例します。発生した熱は水溶液の温度を上げるのにすべて使われ、水溶液lmLの温度を1℃上げるのに必要な熱の量は常に一定とします。

(5)水溶液BにBTB溶液を加えた後、水溶液Hを混ぜました。混ぜた後の水溶液は何色になりますか。次のア~オの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 赤  イ 青  ウ 黄  エ 緑  オ 無

(6)水溶液CとEにフェノールフタレイン溶液を加えた後、それぞれに水酸化ナトリウム8gを溶かしたとします。溶かしたときに見られる色の変化としてもっとも適切なものを次のア~エの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア Cだけ色が変化する。
イ Eだけ色が変化する。
ウ CとEの両方とも色が変化する。
エ CとEの両方とも色は変化しない。

(7)水溶液Dに水酸化ナトリウムを何g溶かすと、水溶液は中性になりますか。

(8)(7)で水溶液が中性になったとき、水溶液の温度は何℃になりますか。

(9)水溶液EとJを混ぜました。次に、その水溶液を加熱して、水を完全に蒸発させると、白い固体は何g残りますか。答えの数値が割り切れない場合は、小数第2位を四捨五入して、小数第1位まで求めなさい。

 
【解説と解答】
(1)塩酸ですから、黄色になります。
(答え)ウ
(2)塩化水素と水の比が2:100ですから、CのXは200、Yは6になります。
(答え)X 200 Y 6
(3)アルカリ性ですから、赤になります。
(答え)ア
(4)水溶液の温度がG,Iと同じですから、1:5になるので300
(答え)300
(5)塩化水素1L 水100mL 水酸化ナトリウム1.78gで中和し、温度が30.6度、塩化ナトリウムが2.6g残ります。
Bだと水酸化ナトリウムが3.56g必要ですが4g入っているのでアルカリ性。
(答え)イ
(6)Cは塩化水素4L Eは6Lですから、中和に必要な水酸化ナトリウムはCが7.12g、Eが10.68gです。8gですから、Cはアルカリ性、Eは酸性になるので、ア。
(答え)ア
(7)Dは5Lの塩化水素ですから1.78×5=8.9g
(答え)8.9
(8)塩化水素1Lの中和で生まれる熱が100×(30.6-20)=1060cal
ですからその5倍で5300cal Dの体積は200mLなので温度は26.5℃上昇するので、20+26.5=46.5℃
(答え)46.5
(9)EとJだと完全に中和するのに、水酸化ナトリウムが1.78×6=10.68g必要ですが、6gしかないので、
2.6×6÷10.68×6=8,764…より8.8g
(答え)8.8


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