2014年 浦和明の星の問題です。
金属A、B、Cと、水溶液a、b、cがあります。10mLの水溶液aと20mLの水溶液bを混ぜると、30mLの水溶液cになることがわかっています。また、金属A、B、Cの種類は、アルミニウム、鉄、銅のいずれかであることがわかっています。
水溶液の性質をリトマス紙で調べてみると、水溶液aは、赤色リトマス紙を青色に変え、水溶液bは、青色リトマス紙を赤色に変えました。水溶液cは、青色、赤色のどちらのリトマス紙の色も変えませんでした。
また、30mLの水溶液cから水を完全に蒸発させると、図1のような固体（図は拡大したもの）が1ｇ得られました。
問1 水溶液a、bにあてはまる組み合わせを選び、ア～カで答えなさい。
問2 次に示すようにして水溶液aと水溶液bを混ぜてできる液について、リトマス紙で調べた結果として正しいものはどれですか。すべて選びア～カで答えなさい。
ア 10mLの水溶液aを水でうすめて20mLにしたものに、10mLの水溶液bを混ぜた液は、青色リトマス紙を赤色に変える。
イ 10mLの水溶液aを水でうすめて20mLにしたものに、10mLの水溶液bを混ぜた液は、赤色リトマス紙を青色に変える。
ウ 10mLの水溶液aに10mLの水溶液bを水でうすめて30mLにしたものは、青色リトマス紙を赤色に変える。
エ 10mLの水溶液aを水でうすめて20mLにしたものに、10mLの水溶液bを水でうすめて30mLにしたものを混ぜた液は、青色リトマス紙を赤色に変える。
オ 5mLの水溶液aに10mLの水溶液bを混ぜた液は、青色リトマス紙の色も赤色リトマス紙の色も変化させない。
カ 5mLの水溶液aに15mLの水溶液bを混ぜた液は、赤色リトマス紙を青色に変える。
問3 15mLの水溶液aに、45mLの水溶液bを混ぜた液から、水を完全に蒸発させると、図1の固体は何g得られますか。
問4 金属A、B、Cの中で電気を最も良く通すのは、金属Cでした。また、磁石につくのは金属Bだけでした。同じ重さの金属A、B、Cを用意して、それぞれの体積をはかると、金属Aは3.7cm3、金属Bは1.3cm3、金属Cは1.1cm3でした。
金属A、B、Cの種類は何であると考えられますか。最も適当なものを選び、ア～カで答えなさい。
問5 水溶液a、水溶液bをそれぞれ3本の試験管に取り、その水溶液の中に金属A、金属B、金属Cを入れて様子を観察しました。このときにみられることがらについて、もっとも適当なものを選び、ア～カで答えなさい。
ア 水溶液aに金属Aを入れると、水素が発生した。
イ 水溶液bに金属Aを入れると、酸素が発生した。
ウ 水溶液aに金属Bを入れると、水素が発生した。
エ 水溶液bに金属Bを入れると、酸素が発生した。
オ 水溶液aに金属Cを入れると、水素が発生した。
カ 水溶液bに金属Cを入れると、酸素が発生した。
（解説と解答）
問1
aはアルカリ性、bは酸性、cは中性です。また結晶の形からｃは食塩水ですから、
aが水酸化ナトリウム水溶液、bが塩酸になるのでイになります。
問2
中和はa:b＝1：2で起こります。
アはbが足りないので、アルカリ性ですから×。
イもbが足りないので、アルカリ性ですから○。
ウもbが足りないので、アルカリ性ですから×。
エもbが足りないので、アルカリ性ですから×。
オは中和するので○。
カはaが足りないので酸性ですから、×。
【答え】
イ、オ
問3
a15mLとb30mLが中和するので、1.5倍ですから、1.5ｇ
【答え】
1.5g
問4
磁石につくのは鉄ですからBが鉄。電気を一番通すのは銅ですからC、アルミニウムがAとなります。
アルミニウムが一番軽くなります。
【答え】
オ
問5
反応するのは塩酸と鉄、塩酸とアルミニウム、水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウムの３つです。
このときすべて水素が出ます。
【答え】
ア
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