気体に関する問題

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2019年雙葉中学の問題です。

近年のアウトドア人気の高まる中,登山をする人が増えています。自然と親しむことは大切ですが,正しい知識がないと思わぬ事故に巻きこまれることがあります。火口から噴出する。1)硫化水素は,( A )ため谷間やくぼ地にたまりやすく.無色で卵のくさったような悪臭を放つ毒性の強い気体です。そのため多量に吸いこまないように注意が必要です。火口から噴出するガスにはその他に2)二酸化炭素や3)二酸化硫黄などがあります。2500m以上の高い山の場合は4)空気が5)地上と比べてうすいため,酸欠状態になりやすく,高山病にかかることがあります。加えて直射日光も強く,平地より6)紫外線が強いため日焼けにも注意が必要です。決して無理な登山計画は立てず,登りきることよりも周りの自然に目を向けてみましよう。

問1文中の( A )に当てはまる下線部1)の気体の性質を答えなさい。

問2 下線部2)の気体に関する以下の文について正しいものには○,まちがっているものには×を答えなさい。
ア 水に溶かしたものは飲むことができる。
イ 固体はアイスクリームなどの保冷剤として使用される。
ウ 水に溶けるとアルカリ性を示す。
エ 工場から出され,雨水に溶けると酸性雨となる
オ 発泡入浴剤から出てくる泡である。
カ 地球温暖化の原因と考えられている。

問3 下線部3)の気体は工場からの排気ガスに含まれ,酸性雨の原因となる物質の1つともいわれます。そのため工場では排気ガスに,石灰水を霧のように吹きかけて,外に出る二酸化硫黄の量を減らす装置を使っています。この方法と同じ原理のものを次のア~オからすべて選び,記号で答えなさい。
ア シャツのよごれを落とすためにあらかじめお湯につけておく。
イ ペットボトルに3分の1ほど水を入れ,二酸化炭素を入れてふるとペットボトルがへこむ。
ウ 胃液が出過ぎてお腹が痛いので,アルカリ性の薬品を含む胃薬を飲む。
エ せきが出るので水でうがいをする。
オ 石灰水の入ったビーカーに二酸化炭素を吹きこむと白くにごる。

問4 下線部4)について,空気の重さに関する次の問いに答えなさい。
スプレー缶から,窒素,酸素をそれぞれ5秒間ふき出して,体積をはかれる計測容器に同じ体積の気体を水上置換によって集めました。始めのスプレー缶と,ふき出した後のスプレー缶の重さをはかると以下の通りになりました。また,1秒間あたりにふき出す気体の体積および重さは,気体それぞれで常に一定であるとします。

上と同じ方法でスプレー缶から酸素を3秒間ふき出して計測容器に集めました。この中に窒素を数秒間入れて,空気(酸素と窒素が体積比1:4で混ざった混合気体と同じ気体を作りました。この計測容器の中に入っている気体は何gになります
か。この実験で使用した計測容器は十分大きく,ふきこぼれはありませんでした。また気体が水に溶ける量は無視できるものとします。

問5 下線部5)について,ポテトチップスの袋を山頂に持っていくと,袋の様子が変化します。どのように変化するか答えなさい。

問6 下線部6)について,近年降り注ぐ量が多くなっている原因としてオゾン層の破壊があります。オゾン層はオゾン分子からできていて,オゾン分子は酸素原子と呼ばれる小さな粒が3つ集まってできています。一方,空気中に存在している酸素は酸素分子からできていて.酸素分子は酸素原子が2つ集まってできています。上空では,以下に示す4つの変化がバランス良く起こることによって,オゾン分子の量は保たれています。ここで矢印の左側は変化する前の物質,右側は変化した後の物質を示しています。
(1)酸素分子 → 酸素原子と酸素原子
(2)酸素原子と酸素分子 →( B )
(3)オゾン分子 → 酸素原子と酸素分子
(4)( C )とオゾン分子 →( D )と酸素分子
( B )~( D )に当てはまる語句を,【酸素原子】【酸素分子】【オゾン分子】の中から選び答えなさい。

【解説と解答】
問l 硫化水素は空気より重い性質があります。
(答え)空気より重い  
問2 二酸化炭素の性質です。ウとエは違います。
(答え)ア ○  イ ○  ウ ×  エ ×  オ ○  カ ○
問3 原理が中和であるものを選びます。
(答え)ウ,オ
問4 酸素に比して窒素は4倍になりますから\frac{12}{5}倍になります。
(答え)式(107.02-103.82)×\frac{3}{5}=1.92・・・酸素
(111.35-108.55)×\frac{12}{5}=6.72日・・・ちっ素
1.92+6.72=8.64
 
問5 気圧が小さくなるので、袋は膨らみます。
(答え)袋がふくらむ
  
問6 酸素原子+酸素分子→オゾン分子 酸素原子とオゾン分子で4つになりますから、酸素分子が2つになります。
(答え)B オゾン分子  C 酸素原子  D 酸素分子


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