2014年浅野中学の問題です。
次の［気体の説明］および［実験1］、［実験2］をもとに、後の（1）～（6）の問いに答えなさい。
［気体の説明］
・気体Aはもっとも軽い気体で、燃料電池に用いられています。
・気体Aと気体Bを体積比で2：1の割合で混合して点火すると、完全燃焼して液体Cのみができます。
・気体Dと気体Eは炭素と水素からできている気体で、どちらも気体Bとある割合で混合して点火すると、完全燃焼して液体Cと気体Fができます。
・気体Fは石灰水に通すと石灰水が白くにごります。
・気体Gは空気中に約80％含まれています。
・気体Gは気体Bと混合して点火しても燃焼しません。気体Gは気体Aとある割合で混合して、特殊な装置で反応させると気体Hが発生します。気体Hは水によく溶け、その水溶液はアルカリ性を示します。
［実験1］
同じ体積の気体Aと気体Dを混合し、それに気体Bを入れて点火し、完全燃焼します。混合気体と気体Bとが完全燃焼すると、混合気体と気体Bはすべて反応し、液体Cと気体Fのみになっていました。混合気体の体積と、完全燃焼に必要な気体Bの体積を変えて実験すると、［表1］のような結果になりました。
同じ体積の気体Aと気体Dと気体Eを混合し、それに気体Bを入れて点火し、完全燃焼します。混合気体と気体Bとが完全燃焼すると、混合気体と気体Bはすべて反応し、液体Cと気体Fのみになっていました。混合気体の体積と、完全燃焼に必要な気体Bの体積を変えて実験すると、［表2］のような結果になりました。
（1）気体Gと気体Hに当てはまるものを、次のア～コの中からそれぞれ1つずつ選び、その記号で答えなさい。
ア 酸素 イ 水素 ウ アルゴン エ プロパン オ 二酸化炭素
力 水蒸気 キ 塩素 ク 窒素 ケ メタン コ アンモニア
（2）［表1］の①に当てはまる数値を答えなさい。
（3）気体Dと気体Bが完全燃焼する時の気体Dと気体Bの体積比を、もっとも簡単な整数で答えなさい。
（4）［表2］の②に当てはまる数値のうち、気体Eにより発生する気体Fの体積は何mLですか。
（5）気体E250mLが完全燃焼する時、必要な気体Bの体積は何mLですか。
（6）気体A150mL、気体D100mL、気体E50mLを混合し、完全燃焼させる時に必要な気体Bは何mLですか。
（解説と解答）
（１）
まず気体の説明から
Aは水素とわかり、Bは酸素で液体Cは水です。
気体D、Eは炭素、水素でできていて完全燃焼をすると水と二酸化炭素になるので、プロパン、メタンなどのガスが考えられます。
気体Fは二酸化炭素。気体Gは窒素。気体Hはアンモニア。
以上から、
Gは窒素でク、気体Hはコです
（答え）
G ク H コ
（２）表から混合気体と気体Bは4：5の割合で結びついていますから、300×$$\frac{5}{4}$$＝375mLになります。
（答え）
375
（３）
気体Aは気体Bと2：1で結びつきます。混合全体が500mLあったとき、250mLの水素（気体A）に必要な酸素（気体B）は125mL。
使われた酸素は625mLですから、625－125＝500mLが気体Dに使われた酸素です。したがって250：500＝1：2になります。
（答え）
1：2
（４）表から混合気体と気体Fの比は3：4ですから375×$$\frac{4}{3}$$＝500
混合気体はそれぞれ125mLで、表１から気体Aと気体Dの混合気体からはその半分の気体F（二酸化炭素）がでるので、125mLが気体Aと気体Dからですから、残りが気体Eからによります。
500－125＝375
（答え）
375
（５）実験2は混合気体がA：D：E＝1：1：1です。
150mLのとき、50mLの気体Dは（３）から50×2＝100mLの酸素が必要になり、水素は50÷2＝25mLですから、気体Eに必要な酸素の量は375－100－25＝250mLになります。
したがってE：B＝1：5ですから、E250mLを完全燃焼させるのに必要な酸素の量は250×5＝1250mLになります。
（答え）
1250
（５）Aには150÷2＝75mL Dには100×2＝200mL Eには50×5＝250mL の酸素が必要になるので、合計すると525mLになります。
（答え）
525
「映像教材、これでわかる水溶液」（田中貴）
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