水溶液に関する問題

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2021年浅野中学の問題です。

5種類の気体A~Eに関する文章を読んで、後の問いに答えなさい。ただし、気体を水に溶かしても、溶液の体積は変化しないものとします。

次の[表1]は、5種類の気体A~Eの作り方や特徴について書かれています。

(1)水酸化ナトリウム水溶液を加えると気体Aを発生する金属を、次のア~オの中から1つ選び、記号で答えなさい
ア 鉄    イ 銅    ウ 金    エ 銀    オ アルミニウム
(2)気体Bと気体Cのどちらにもあてはまらないものを、次のア~オの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 石灰水を吹き込むと、溶液が白くにごる。
イ 水上置換て集めることが多い。
ウ ものを燃やすはたらきがある。
エ 空気中で燃焼して水ができる。
オ 水に少し溶けて、その溶液は青色リトマス紙を赤く変化させる。

次の[表2]は純水にBTB溶液を入れ、5種類の気体A~Eを吹き込んだ結果を表しています。

(3)[表2]の【 あ 】にあてはまる色を、次のア~エの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 赤色  イ 青色  ウ 黄色  エ 緑色

 気体.Aと気体Bを反応させると、液体Xができます 気体Aと気体Bの体積を変えて反応させると結果①~④のようになります その結果を[表3]に示します。

(4)[表3]の【 い 】【 う 】にあてはまる数値をそれぞれ答えなさい。

気体E 3.0Lを水1Lに溶かして溶液Yを作りました。溶液Yにいろいろな重さの水酸化ナトリウムを加えて完全に溶かした後、BTB溶液で溶液の性質を調べました。次にその混合溶液を加熱し、水などを完全に蒸発させて、残った固体の重さを測定しました。その結果を次の[表4]に示します。

(5)[表4]の【 え 】【 お 】にあてはまる数値をそれぞれ答えなさい。

(6)溶液Yに水酸化ナトリウムを6.50g加えた溶液を中性にするためには、気体Eをあと何L溶かせばよいですか。

溶液Yにアルミニウムを加えると、気体Aが発生しました。溶液Yの体積とアルミニウムの重さを変えて発生した気体Aの体積を調べたら、次の[表5]のようになりました。

(7)[表5]の【 か 】にあてはまる数値を答えなさい。またアルミニウムがどうなるかを、次のア~ウの中から1つ選び記号で答えなさい。
ア すべて溶ける
イ 一部溶けないで残る
ウ まったく溶けないで残る

【解説と解答】

(1) 亜鉛に塩酸を入れると水素が発生します。水酸化ナトリウム水溶液に入れて水素が発生するのはアルミニウムです。
(答え)オ
(2)Bは酸素、Cは二酸化炭素です。どちらにもあてはまらないのはエ。
(答え)エ
(3) 窒素と水素を混ぜてアンモニアを作るので、アルカリ性でイ。
(答え)イ
(4)水素と酸素を反応させると水ができますが、その比は2:1です。③は②の1.5倍できるのでいは2.40。
うは3.0-5.0÷2=0.5
(答え)い2.40 う0.5
(5)中和したのは水酸化ナトリウムを5.00g入れたときですから、3.00gではその5分の3の固体になるので、4.38gがえ。
おは7.30+8.50-5.00=10.80 7.30gの食塩以外はすべて水酸化ナトリウムです。
(答え)え4.38 お10.80
(6)気体3L:水酸化ナトリウム5.0gで中和です。不足するのは1.5gですから、3÷5.0×1.5=0.9
(答え)0.9
(7)Y50mLと200mLを比べると塩酸は4倍、アルミニウムは2倍、水素は3倍になっています。
どちらも余るということはないので、水素が80ⅿL発生したときは、塩酸は全部使い。240mL発生したときはアルミニウムを全部使ったとすると、塩酸50mLとアルミニウム1/15gで水素80mLが発生するとすれば、0.6÷1/15=9倍になるので、Yが500mLの時に水素が720mLで計算が合います。
したがって0.4÷1/15=6倍ですから、250÷50=5倍の方が小さいのでかは80×5=400
アルミニウムが余っていますから、イになります。
(答え)か400 記号イ


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