水溶液に関する問題

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2013年 攻玉社中学の問題です。


下の(あ)~(け)のうすい水溶液について、次の問いに答えなさい。
 (あ)食塩水 (い)砂糖水      (う)エタノール水溶液
 (え)石灰水 (お)アンモニア水溶液 (か)水酸化ナトリウム水溶液
 (き)塩酸  (く)炭酸水      (け)ホウ酸水溶液

(1)(あ)~(う)の水溶液の中で、(あ)だけが示す性質はどれですか。最も適当なものを1つ選び、記号で答えなさい。
(イ)加熱し、水を蒸発させると黒い物質が残る。
(ロ)加熱し、水を蒸発させても固体は残らない。
(ハ)水溶液に火をつけると燃える。
(ニ)水溶液は電気を通す。
(ホ)水溶液にBTB液を入れると青くなる。

(2)(え)~(か)の水溶液の中で、(お)だけが示す性質はどれですか。最も適当なものを1つ選び、記号で答えなさい。
(イ)加熱し、水を蒸発させると黒い物質が残る。
(ロ)加熱し、水を蒸発させても固体は残らない。
(ハ)水溶液に火をつけると燃える。
(ニ)水溶液は電気を通す。
(ホ)水溶液にBTB液を入れると青くなる。

5種類の水溶液A~Eは、(あ)~(け)の水溶液のどれかです。この水溶液A~Eについて、以下の実験1~実験4を行いました。

実験1
水溶液A~Eに緑色のBTB液を加えると、Dが緑色のままで変化がなく、AとEは黄色、BとCは青色になった。

実験2
 水溶液A~Eを加熱して水を蒸発させると、固体が残ったのは1つだった。

実験3
 水溶液A~Eの中に、二酸化炭素を吹き込んだが、変化が起こる水溶液はなかった。

実験4
 水溶液A~Eにアルミニウムを加えると、水溶液AとBだけは、アルミニウムが溶けて同じ気体が発生した。

(3)水溶液C、D、Eは何か。(あ)~(け)からそれぞれ1つずつ選び、記号で答えなさい。
(4)実験4で発生した気体の名称を答えなさい。

100cm3の水溶液Bに、少量のBTB液を加えたあとに、水溶液Aを入れていった。
水溶液Aをちょうど40cm3加えた時に色が変わりました。これを参考にして次の問いに答えなさい。

(5)BTBを含んだ水溶液Bの色の変化として観察されるものは、次の(イ)~(へ) のうちどれですか。適当なものをすべて選び、記号で答えなさい。
(イ)青→黄 (ロ)緑→舌 (ハ)青→縁 (ニ)緑→黄(ホ)黄→青 (へ)黄→緑

(6)75cm3の水溶液Bに少量のBTB液を加えました。この溶液の色を変えるためには、何cm3以上の水溶液Aを加えるとよいですか。

(7)水溶液Aを5倍にうすめた150cm3の水溶液に少量のBTB液を加えました。この溶液の色を変えるためには、何cm3以上の水溶液Bを加えるとよいですか。

(8)あるアルカリ性の水溶液Xの濃度を求めるために次のような操作をしました。
 次の文中のア~ウに当てはまる言葉または数値を答えなさい。ただし、数値はすべて整数で答えなさい。

60cm3の水溶液Aに少量のBTB液を加えた。この溶液をXとします。この溶液Xに水溶液Bと水溶液Yを50cm3ずつ加えた時、ちょうど水溶液の色は変化した。
 溶液Xに50cm3の水溶液Bだけを加えた時点での溶液の色は( ア )色である。
ここに50cm3の水溶液Yを加えると水溶液の色が変化するのだから、50cm3の水溶液Yは( イ )cm3の水溶液Bと同じはたらきをすることが分かる。
 よって、水溶液Yのみを用いて水溶液AlOOcm3に少量のBTB液を加えた溶液の色を変化させるためには、( ウ )cm3以上の水溶液Yが必要になる。


(解説と解答)
(1)エタノールはアルコールの1つです。あ~うはともに中性です。食塩水は中性ですが、電気を通します。あとの2つは通しません。
(解答)二

(2)(え)~(か)はアルカリ性です。石灰水は溶質が固体。アンモニア水は溶質が気体、水酸化ナトリウム水溶液も溶質が固体ですから、ロになります。
(解答)ロ

(3)
実験1からAとEが酸性、BとCがアルカリ性、Dは中性。
実験2から溶質が固体なものは1つだけ。
実験3から石灰水は入っていない。
実験4からAとBはアルミニウムを溶かす性質がある。
実験4からAが塩酸、Bが水酸化ナトリウム水溶液。
すると溶質が固体なものはBと決まるので、Cはアンモニア水と決まります。
またEの酸性はホウ酸水ではないので、炭酸水と決まります。
Dの中性は同じく溶質が固体でないものですからエタノール水溶液と決まります。

(解答)C (お) D (う) E (く)

(4)アルミニウムが反応したのですから、発生する気体は水素です。
(解答)水素

(5)Bは水酸化ナトリウム水溶液でこれが固定され、塩酸を加えていきます。塩酸が40㎝3加わった時に中和しました。BTBは青から始まり中性は緑ですからハ。
(解答)ハ

(6)B:A=100:40=5:2 のときに色が変わります。75÷5×2=30cm3のときに色が変わります。
(解答)30cm3

(7)水溶液Aを5倍にうすめた150cm3の溶液はもとの溶液が150÷5=30cm3あるのと同じです。したがって、30÷2×5=75cm3のBが反応します。
(解答)75cm3

(8)Aは塩酸ですから、最初は黄色です。BとYを入れて中和するのだから、Bだけの時はまだ酸性です。
A60cm3をちょうど中和させるBは60÷2×5=150cm3ですから、Bが50㎝3しか入っていないので、Y50㎝3はB 150-50=100cm3と同じ働きをします。つまりYはBの2倍の濃さだと言えます。
A100cm3をちょうど中和させるBは100÷2×5=250cm3ですからYは250÷2=125cm3必要です。

ア 黄 イ 100 ウ 125

「映像教材、これでわかる水溶液」(田中貴)

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