水溶液に関する問題

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2021年 ラ・サール中学の問題です。

水溶液A~Fは次のいずれかです。実験1~実験3を読んで後の聞いに答えなさい。

炭酸水,食塩水,ミョウバン水,アンモニア水,塩酸,石灰水

実験l BTB液を黄色に変化させた溶液は,水溶液A,B,Cであった。

実験2 水溶液A~Fを熱したところA,B,Fからは水蒸気以外の気体が出てきた。
また水溶液Aから出てきた気体を水溶液Eに通じたところ白くにごった。

実験3 水溶液B4g,8g,12g,16gを入れた4本の試験管を準備し,それぞれに石灰石を2gずつ入れて出てきた気体の体積をはかった。その結果を下の表に示した。
ただし,この実験で使用した水溶液Bはすべて3%の濃さであった。

水溶液B(g) 4g 8g 12g 16g
出てきた気体(mL) 180mL 360mL XmL 400mL

(1)BTB液を青色に変化させる溶液を次からすべて選びなさい。
ア.酢  イ.水酸化ナトリウム水溶液  ウ.重そう水  エ.砂糖水

(2)水溶液D,Fは何ですか。

(3)実験3に関する次の文章を読んで次の問いに答えなさい。

実験3は石灰石に含まれる炭酸カルシウムという物質が水溶液Bに溶けている(あ)と反応して気体の(い)を発生する現象である。たとえば10gの純粋な炭酸カルシウムに気体が出なくなるまで水溶液Bを加えると,4.4gの気体がでてくることが知られている。また,(い)の気体は100mlJあたり0.2gである。石灰石に含まれる炭酸カルシウム以外の成分は水溶液Bと反応しないものとする。

1.上の文章の(あ)(い)にあてはまる物質の名前を書きなさい。

2.表のXにあてはまる数を答えなさい。
3.実験3で用いた石灰石に含まれる炭酸カルシウムは何%ですか。答えが割り切れないときは小数第1位を四捨五入して整数で答えなさい。

(4)3%の水溶液Bを水でうすめて水溶液Yを作りました。ある重さの石灰石に水溶液Yを3g加えたときに,出てきた気体が90mLでした。さらに水溶液Yを5g加えた時に出てきた気体は150mLで,合計240mLになりました。水溶液Yの濃さは何%ですか。

【解説と解答】
(1)BTB液が青になるのはアルカリ性ですから水酸化ナトリウム水溶液と重そう水です。
(答え)イウ
(2)酸性の水溶液がABCで、熱して水蒸気以外の気体が出たのがABFです。Aが炭酸水、Eが石灰水であることは実験2からわかるので、Bが塩酸、Fがアンモニア水とわかります。
Cはミョウバン水となるので、Dが食塩水。
(答え)D 食塩水 F アンモニア水
(3)
1 あは塩化水素 いは二酸化炭素。
(答え)あ 塩化水素 い 二酸化炭素
2 400÷180×4=8.8gで400mLに達するので、12gでは400mLです。
(答え)400
3 10gの純粋な炭酸カルシウムを十分反応させウと4.4gの二酸化炭素が出て、二酸化炭素は100mLあたり0.2gなので、4.4÷0.2×100=2200mLです。
2gの石灰石から400mLの二酸化炭素が出るので、含まれる炭酸カルシウムは10×400/2200=1.8181…gになるので、1.8181÷2×100=91%
(答え)91%
(4)Yに3gを入れると気体は90mL、5g入れると150mLで比例しています。1gあたりでは30mLで実験3は1gあたり比例部分は45mLですから3分の2になっているので、Yの濃さは3×2/3=2%です。
(答え)2%


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