酸化に関する問題

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2020年 早稲田高等学院の問題です。

スチールウールは鉄を繊維状に加工したものです。スチールウールを燃やしたり、塩酸に入れたりしました。
【実験1】スチールウールを少量取り、ろうそくの火で燃やしてみました。

問1 ろうそくの炎はA~Cの部分に分かれています。

(1)最も温度が高い部分を記号で答えなさい。
(2)最も明るい部分を記号で答えなさい。

問2 ろうそくの燃焼について間違っているものを次のア~オから2つ選び、記号で答えなさい。
ア ろうそくが燃えるのは、成分として炭素と水素が含まれるためである。
イ ろうそくが燃えるとき、ろうは気体になる。
ウ ろうそくの炎にガラス棒を入れると、Aの部分ですすが最も多くつく。
エ ろうそくが燃えると、水が発生する。
オ ろうそくは「しん」がなくても燃える。

問3 スチールウールは何の気体と反応しましたか。その気体の名前を答えなさい。また、燃やした後のスチールウールの色も答えなさい。

問4 燃やした後のスチールウールを使って、電流が流れやすいかどうか、磁石につくかどうか、かたさは燃やす前と比べてどのように変化したか、の3つについて調べてみました。適切な結果をどちらか1つ○で囲みなさい。

【実験2】燃やす前のスチールウールを、うすい塩酸20cm3に入れ、発生した気体の体積を測定しました。グラフはその結果です。

問5 このとき発生した気体のもつ性質として適切なものを次のア~オから2つ選び、記号で答えなさい。
ア ものを燃やす性質をもつ
イ 石灰水を白くにごらせる
ウ 水に溶けにくい
エ 空気より軽い
オ BTB溶液を青色にする

問6 この塩酸20cm3にスチ一ルウール0.6gを入れました。
(1)このときに発生する気体の体積は何cm3ですか。
(2)反応せずに残ったスチールウールを全部反応させるには、この塩酸をさらに何cm3加えたらよいですか。

問7 この塩酸40cm3に0.8gのスチールウールを入れたとき、発生する気体の体積は何cm3ですか。

問8 この塩酸の濃度を半分にしたとき、グラフはどのようになりますか。最も適切なグラフをア~エから1つ選び、記号で答えなさい.ただし、実験2のグラフは点線で示されています。

【解説と解答】
問1 
(1)最も温度が高いのは外炎ですからA 
(答え)A
(2)最も明るい部分は内炎ですからB
(答え)B
問2
Aの部分にはすすがつきません。またろうそくはしんがなければ燃えません。
(答え)ウオ
問3
スチールウールは酸化したので、酸素と結びつきました。色は黒くなります。
(答え)気体 酸素 色 黒
問4
酸化鉄は、電気は流れにくくなり、磁石はつきます。かたさはもろくなります。
(答え)流れにくい、つく、もろくなる

問5
鉄を塩酸に入れたので水素が出ます。水素の性質はウエ
(答え)ウエ

問6
この塩酸20cm3に溶けるスチールウールは0.5gで、発生する水素は200cm3です。
0.6gいれても、発生する水素は200cm3のままです。残り0.1g残りますから、20cm3の5分の1の4cm3が必要になります。
(答え)(1)200cm3 (2)4cm3

問7
40cm3 0.8gでは40cm3で1.0g溶けるので、0.8gの方が小さい値ですから発生する水素は200×1.6=320cm3になります。
(答え)320cm3

問8
濃度を半分にすると半分の量しかありませんから、0.25gしか反応せず、発生する水素は100cm3なので、イ
(答え)イ


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