各校の入試問題から」カテゴリーアーカイブ

中和に関する問題

2020年海城中学の問題です。

次の文章を読んで、各問いに答えなさい。

  塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を用いて、次の実験をしました。
【実験】
 ある濃さの塩酸(A)と、別の濃さの水酸化ナトリウム水溶液(B)を合計で100gになるように、下の①~⑪の組み合わせで水溶液を混合した。よくかき混ぜたあと、混合溶液を加熱して、水分をすべて蒸発させた。その後、残った固体(C)の重さをはかって、表にまとめた。

問1 塩酸とは水に何という物質が溶けている水溶液ですか。その物質の名称を答えなさい。

問2 次の(1)~(6)にあげる水溶液の性質のうち、塩酸のみに当てはまるものは「ア」、水酸化ナトリウム水溶液のみに当てはまるものは「イ」、両方に当てはまるものは「ウ」、どちらにも当てはまらないものは「エ」で答えなさい。
(1)青色リトマス試験紙につけると、赤色に変化する。
(2)加熱して水を完全に蒸発させたときに、固体が残る。
(3)マグネシウムを加えたときに、気体が発生する。
(4)アルミニウムを加えたときに、気体が発生する。
(5)銅を加えたときに、気体が発生する。
(6)石灰石を加えたときに、気体が発生する。

問3 実験で用いた水酸化ナトリウム水溶液(B)の濃さは何%ですか。必要であれば四捨五入して小数第1位まで答えなさい。
問4 次の(1)~(4)に答えなさい。
(1)実験番号②のときに、残った固体は何ですか。
(2)実験番号⑩のときに、残った固体は何ですか。
(3)間1で答えた物質が完全に中和されずに残っている実験番号を①~⑪からすべて選びなさい。
(4)(3)で選んだ実験番号の混合水溶液にBTB溶液を加えたとしたら、何色になりますか。
問5 実験で用いたものと同じ濃さの塩酸(A)と水酸化ナトリウム水溶液(B)を、ちょうど中和させて、中性の水溶液をつくろうと思います。実験と同じように合計で100gになるようにするとき、塩酸(A)を何g用いればよいですか。必要であれば四捨五入して整数で答えなさい。

【解説と解答】

問1 塩酸は塩化水素が溶けています。
(答え) 塩化水素
問2 (1)は酸性ですからア。(2)は固体が残るのでイ。(3)は塩酸だけなのでア (4)は両方なのでウ (5)銅は両方とも反応しません。(6)は塩酸だけなのでア
(答え)(1)ア(2)イ(3)ア(4)ウ(5)エ(6)ア
問3 100gの水酸化ナトリウム水溶液に4.8gの水酸化ナトリウムが溶けているので4.8%。
(答え) 4.8
問4 B10gですから0.48gの水酸化ナトリウムが食塩0.72gに変わっているが、50gを超えたとことで変化率が変わりそれ以降0.22gずつ増えています。
②は食塩が残っているので、塩化ナトリウム。⑩は食塩と水酸化ナトリウムが残っています。塩化水素が残っているのは①~⑥までで、酸性になるので、BTBは黄色。
(答え)(1)塩化ナトリウム(2)塩化ナトリウムと水酸化ナトリウム(3)①,②,③,④,⑤,⑥ (4)黄
問5 ①から⑥まではCは0.72gずつ増えていますが、⑦から⑪は0.22gずつ増えています。
⑥から⑦で0.32g増えたので、0.32-0.22=0.1g 0.1÷(0.072-0.022)=2からBが52g、Aが48gのときに中和しました。
(答え)48




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電熱線に関する問題

2020年浅野中学の問題です。

次の文章を読んで、後の問いに答えなさい。答えが割り切れないものについては、小数第2位を四捨五入して答えなさい。
 電熱線に電流を流して、発生する熱の量を調べました。[図9]のように、長さ30cmの電熱線を、10℃、100gの水の中に入れ、電圧を6.0Vにすると電流は2.0Aでした。また、[図10]のように、電圧は6.0Vのままで、この電熱線を3分の1に切ったものを使って同様の実験をすると、電流は6.0Aになりました。
 以下の実験では電源装置によって、電圧を常に6.0Vの状態で実験をします。また、電熱線以外では熱の発生はなく、発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとして考えます。実験で使った電熱線は、(8)で用いたもの以外どれも同じ太さでした。

 30cmの電熱線と10cmの電熱線を入れた水の温度変化は[図11]のようになりました。

長さの異なる電熱線で実験をしたところ、流れる電流は[表2]のようになりました。

(1)[図12]のように、40cmの電熱線に電流を流したとき、電流は何Aになりましたか。また、10℃、200gの水の中に入れた電熱線に電流を4分間流したとき、水の温度は何℃になりましたか。

  次に、10cmと20cmの電熱線を[図13]のように直列につなぎ、それぞれ100gと200gの10℃の水の中に入れました。

(2)この回路に電流を流したとき、それぞれの電熱線が出す熱の量の比と水の温度変化の比はどうなりますか。正しい組み合わせを、次のア~ケの中から1つ選び、記号で答えなさい。

(3)この回路のままで、水の量を変えて、10cmの電熱線を10℃、200gの水の中に入れ、20cmの電熱線を10℃、300gの水の中に入れて、電流を流しました。
 200gの水と300gの水の温度変化の比を、もっとも簡単な整数比で答えなさい。

今度は、2つの電熱線を[図14]のように並列につなぎ、それぞれの電熱線を10℃、100gの水の中に入れました。15cmの電熱線では電流は4.OA、25cmの電熱線では電流は2.4Aでした。

(4)この回路に電流を15分間流したとき、15cmと25cmの電熱線を入れた水の温度はそれぞれ何℃になりましたか。

(5)並列にした2つの電熱線と、それぞれが出す熱の量について正しく述べているものを、次のア~ウの中から1つ選び、記号で答えなさい。
ア 熱の量は電熱線の長さに比例する。
イ 熱の量は電熱線の長さに反比例する。
ウ 熱の量は電熱線の長さにかかわらず同じである。

  さらに、10cmと20cmの電熱線を[図15]のように並列につなぎ、10℃ 300gの水の中に入れました。

(6)並列につないだ2つの電熱線を1つの電熱線と考えた場合、2つの電熱線の出す熱の量の合計は何cmの電熱線の出す熱の量と同じですか。

(7)この回路に電流を10分間流したとき、水の温度は何℃になりましたか。

 最後に、[図15]の10cmの電熱線を、同じ長さで断面積が5分の1のものにかえ、10℃、300gの水の中に入れました。ただし、電熱線に流れる電流は断面積に比例します。

(8)この回路に電流を8分間流したとき、水の温度は何℃になりましたか。

【解説と解答】
(1)電熱線は長くなるほど抵抗が大きくなります。20cmで3.0Aですから40cmでは1.5Aです。
10cmの電熱線が6.0Vの電圧で4分間で100gの水を20℃上昇させました。このときの発熱量は2000calです。
発熱量は電流×電流×抵抗ですから、10cmの抵抗を【1】とすると6×6×【1】=【36】が2000calです。
電熱線が10cmになると1.5×1.5×【4】ですから4分の1になるので、2000÷4=500cal
500÷200=2.5℃の温度上昇になるので10+2.5=12.5℃
(答え)電流1.5A 温度12.5℃
(2)電熱線を直列にしているので、流れる電流は同じです。したがって発熱比は抵抗の比と同じになりますから1:2。
ただ水の重さも1:2になるので、温度変化は1:1です。
(答え)エ
(3)発熱比は1:2 重さの比が2:3ですから温度変化は1/2:2/3=3:4です。
(答え) 3:4
(4) 電圧6.0v 電熱線の長さ10cm 電流が6.0A 時間4分間で発熱する熱量が2000calです。
15cmだと抵抗が1.5倍、電流が2/3倍、時間が15/4倍ですから、2/3×15/4=2.5倍になるので、5000cal
5000÷100=50℃上がるので10+50=60℃
25cmは、抵抗が2.5倍、電流が2/5倍 時間が15/4倍ですから、2/5×15/4=1.5倍になるので、3000cal
3000÷100=30℃上がるので10+30=40℃
(答え)15㎝ 60 25㎝ 40
(5)並列にすると、抵抗×電流は同じになるので、電流に比例、抵抗に反比例します。
(答え)イ
(6)並列ですから10cmに流れる電流を【2】とすると20cmに流れる電流は【1】ですから合計【3】が流れることになりますます。したがって10×2/3=6.666・・・=6.7cm
(答え)6.7
(7)
電圧6.0v 電熱線の長さ10cm 電流が6.0A 時間4分間で発熱する熱量が2000calです。
電流が3/2倍で、時間が10分間ですから5/2倍なので2000×3/2×5/2÷300=25℃上がるので10+25=35℃
(答え)35
(8)断面積が1/5になると、抵抗は5倍になります。したがって10cmの方は発熱量が5分の1になるので、
4分間で400calになります。
20cmは4分間で1000calですから4分間で1400calですから、8分間で2800cal。
2800÷300=9.333・・・なので、9.3℃上昇しますから10+9.3=19.3℃
(答え)19.3



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電熱線に関する問題

2020年ラ・サール中学の問題です。

図1のように二つの同じ乾電池を直列にして電流計と電熱線につなぎ回路を作りました。電熱線の太さや長さ,乾電池の数やつなぎ方を変え,1分間あたりの電熱線の発熱の量の違いを調べました。以下の問いに出てくる乾電池はすべて同じものとします。

(1)図1から条件を変え,電熱線の発熱の量の違いを調べたところ,回路を流れる電流が増えたときに発熱の量は大きくなっていました。以下の文中の①~③の(   )について適する語を選びなさい。
・図1の回路で電熱線の太さのみを変えた場合,①(細い 太い)電熱線のほうが図1のときに比べ発熱の量は大きくなる。
・図1の回路で直列につながっている乾電池の数を②(減らした 増やした)場合,図1のときに比べ発熱の量は大きくなる。
・図1の回路で二つの乾電池を並列にしてつなぎかえた場合,図1のときに比べ発熱の量は③(小さくなる 大きくなる 変わらない)。
・図1の回路で電熱線の長さのみを変えた場合,短い電熱線のほうが図1のときに比べ発熱の量は大きくなる。

(2)以下の回路において,電熱線の発熱の量が最も大きいものをア~カから選びなさい。
 ただし,電熱線の太さについては,ア・エ・カは同じ太さで,イ・ウ・オは同じ太さです。また,電熱線の長さについては,ア・イ・オ・カは同じ長さで,ウ・工は同じ長さです。

【解説と解答】
(1)発熱量は電流×電流×抵抗で決まります。太くなれば抵抗は小さくなりますが、流れる電流は大きくなるので、太いほど熱量が大きくなります。乾電池を直列でつないでその数を増やせば、流れる電流が大きくなりますから、増やした方が発熱します。並列にすると、流れる電流が小さくなるので、発熱量は小さくなります。
(答え)① 太い ② 増やした ③ 小さくなる
(2)電池が直列3個はオとカで長さが同じで、太さがオの方が太いのでオ。
(答え)オ



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