水溶液に関する問題 | 中学受験　田中貴.com

2017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。

塩酸は塩化水素という気体の水溶液です。　(A)塩化水素は体積１Ｌ当たり1.5ｇの重さがあります。理科の実験では（B）薬品庫にある濃塩酸（36％）を（C）水で薄めて必要な濃さにして使います。

［図１］のように濃塩酸の入っているびんの栓を取ると、水に溶けていた塩化水素が揮発（気体となって発散）して空気中の水蒸気と結びつき、さらにそれらが集合して細かい液体の粒になるので白煙が観察されます。雨天などで湿度が高い日に濃塩酸の栓を取ると、この塩酸の白煙がたくさん発生します。
また、鼻をつく刺激臭があるので吸いこまないように気をつける必要があります。使用後はびんの栓をしっかりしめ、なるべく他の薬品といっしょにしないよう保管します。栓がゆるいと褌発した塩化水素がもれて、周囲の金属をさびさせたり、(D)他の薬品と反応することもあります。
このように塩酸は注意してあつかわなくてはならない物質ですが、不思議なことに(E)私たちの体内にも存在してある働きを助けています。

(1)下線部(A)をもとに、空気１Ｌ当たりの重さが求まれば、塩化水素が空気より軽いか重いかがわかります。酸素と窒素の１Ｌ当たりの重さはそれぞれ1.3gと1.2gです。空気の成分を体積比で酸素20％と窒素80％としたとき、空気１Ｌの重さは何ｇになりますか。
(2)下線部(B)について、濃塩酸(36%)を100 g作るのに塩化水素は何Ｌ必要ですか。
(3)下線部(C)について、22％の塩酸を180 g作るのに濃塩酸(36％)は何ｇ必要ですか。
(4)塩酸と反応しない金属を次のア～エの中から１つ選び、記号で答えなさい。
ア　亜鉛　　　　イ　鉄　　　　ウ　マグネシウム　　　　　エ　銅
（5）下線部（Ｄ）について、［図２］のように栓が開いている濃塩酸のびんのそばで別の薬品のびんの栓を開けると、濃塩酸のびんの近くでもとの塩酸の白煙よりもさらに激しく白煙が生じることがあります。このときの薬品を次のア～オの中から１つ選び、記号で答えなさい。
ア　食塩水　　　　イ　アンモニア水　　　　ウ　水酸化ナトリウム水溶液
エ　石灰水　　　　オ　炭酸水
(6)下線部(Ｅ)について、塩酸が存在している臓器を次のア～オの中から１つ選び、記号で答えなさい。

ア　腎臓　　　イ　肝臓　　　ウ　胃　　　エ　小腸　　　オ　大腸

[表１]は(3)で作った塩酸をアルミニウムや炭酸カルシウムの混合物と反応させたときの結果です。実験１はアルミニウムだけ、実験２は炭酸カルシウムだけ、実験３と実験４は両方を使いました。また、実験１から実験４まで、薬品はすべて過
不足無く反応して、未反応の塩酸やアルミニウムや炭酸カルシウムは残っていません。なお、炭酸カルシウムは石灰石の主成分です。

(7)[表１]の（　①　）～（　②　）にあてはまる数値をそれぞれ答えなさい。

（8）アルミニウム2.1 gと炭酸カルシウム4.2 gの混合物が塩酸と完全に反応したときに発生する気体を、石灰水に十分通したときに得られる気体の体積は何Ｌですか。

【解説と解答】
（１）1.3×0.2＋1.2×0.8=0.26＋0.96＝1.22
（答え）1.22g
（２）塩酸が36g必要ですから、36÷1.5＝24
（答え）24L
（３）180×0.22＝39.6g
39.6÷0.36＝110g
（答え）110g
（４）塩酸と反応しないのは銅。
（答え）エ
（５）気体になりやすいアルカリ性の水溶液と考えられるのでアンモニア水。
（答え）イ
（６）塩酸は胃酸の中にあります。
（答え）ウ
（７）実験３は実験１と実験２の和の半分になるので、30の半分と15の半分が使われているから22.5mL。
実験４の炭酸カルシウムは実験３の3倍なので、1.8×3－3.4＝2Lが1.5gのアルミニウムで出てくる気体の体積になるので、1.8gであれば、2÷5×6＝2.4L･･･②　0.9gのアルミニウムは1.2Lになるので、2.5gの炭酸カルシウムには0.6Lｍになるので、5.0ｇの炭酸カルシウムからは1.2Lの気体が発生します。･･･③
30÷1.8×1.2＋15÷5×7.5＝20＋22.5＝42.5･･･①
（答え）①42.5　②2.4　③1.2
（８）アルミニウム2.1gに必要なのは2.4÷1.8×2.1＝2.8L
二酸化炭素は石灰水に溶けてしまうので、水素の2.8Lだけが出てきます。
（答え）2.8L