硫酸銅に関する問題

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2021年桜蔭中学の問題です。

硫酸銅という固体を水にとかし,硫酸銅水溶液をつくりました。以下の問いに答えなさい。

問1 上皿てんびんの使い方として正しいものをア~オからすべて選び,記号で答えなさい。
 ア 使う前に,針が中央で静止するまで必ず待ち,つり合っているかを確認する。
 イ 上皿てんびんは水平な台の上に置いて使う。
 ウ 硫酸銅の固体の重さをはかるとき,右ききの人は,右の皿に硫酸銅をのせる。
 エ 5gの硫酸銅をはかりとるとき,左ききの人は,左の皿に硫酸銅を少しずつのせていき,おもりとつり合わせる。
 オ 使った後は,左右に皿をのせてつりあった状態で片付ける。

問2 図は,上皿てんびんを使って,ある重さの硫酸銅の固体をばかりとろうとしているときのようすです。

(1)左の皿にのっているおもりを何といいますか。ひらがな4文字で答えなさい。

(2)この状態では正確に硫酸銅をはかりとることができません。正しくはかりとるにはどのようにしたらよいですか,簡単に説明しなさい。ただし,上皿てんびんやおもりは変えないものとします。

問3 水の体積を100mLのメスシリンダーではかると図1のようになりました。メスシリンダーに入った水の体積は何mLですか。また,目もりを読み取るときの目の位置を図2のア~ウから選び,記号で答えなさい。

 硫酸銅は,30℃の水100gに25gまでとけます。また,水を取りこんだ状態の固体である「硫酸銅五水和物」というものもあります。硫酸銅五水和物に含まれる硫酸銅と水の割合は一定です。たとえば,硫酸銅五水和物25gには,硫酸銅16gと水9gがふくまれています。この硫酸銅五水和物25gを100gの水にとかした水溶液は,硫酸銅16gを水109gにとかしたものと同じ濃さになります。
以下の問いに答えなさい。ただし,割り切れない場合は,小数第2位を四捨五入して小数第1位で答えなさい。

問4 硫酸銅15gを30での水75gにとかしました。この硫酸銅水溶液の濃さは何%ですか。

問5 硫酸銅五水和物15gを30での水75gにとかしました。
(1)このとき,水溶液中の水は何gですか。
(2)この硫酸銅水溶液の濃さは何%ですか。

問6 30℃の水50gを用意し,ある量の硫酸銅五水和物をとかすと,とけ残りができました。その後,この水溶液をろ過しました。
(1)ろ過しか後のろ紙を広げたとき,とけ残った固体はどのようにろ紙についていますか。正しいものをつぎのア~オから選び,記号で答えなさい。ただし,点線はろ過をしたときのろ紙の折り目,灰色の部分は固体を示しています。

(2)ろ紙を通った水溶液の濃さは何%ですか。ただし,温度は30℃のままであるとします。

【解説と解答】
問1 上皿てんびんは水平な台の上に置きます。また左利きの人は左の皿に、右利きの人は右の皿に変えるものを乗せていきます。
(答え)イ,エ
問2 分銅です。ひらがなで答えます。薬包紙が左の皿に乗っていません。なので、薬包紙の重さ分だけずれてしまいます。
(答え)(1)ふんどう(2)左の皿にも右の皿と同じ薬包紙をのせる。
問3 溶液の体積は下の部分で測ります。また正面から見るのでイ。
(答え)体積58.0  位置イ
問4 全体の重さが90gですから15÷90×100=16.666≒16.7
(答え)16.7
問5 15gの中に16:9で硫酸銅:水が含まれています。水はしたがって15÷25×9=5.4gですから、75+5.4=80.4g
硫酸銅は15-5.4=9.6gですから、9.6÷90×100=10.6666≒10.7%
(答え)(1)80.4 (2)10.7
問6 ろ紙は二つ折りにして、さらに二つ折りにします。片方が三重になります。したがって連続して2面につくことになるので、イ。飽和水溶液になっているので、100gの水に25gまで溶けるのですから、25÷(100+25)×100=20%
(答え)(1)イ(2)20


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