各校の入試問題から」カテゴリーアーカイブ

水の三態に関する問題

2018年豊島岡の問題です。


次の文章を読んで,以下の問いに答えなさい。ただし.数値を答える場合は四捨五入して整数で答えること。

 氷を加熱していくと液体の水に変わります。逆に液体の水を冷やしていくとやはり氷に変わります。
 また,液体のアルコールを冷やしていくと,水と同様に固体になりますが,固体になる温度は異なります。
 液体のときと固体のときの体積はそれぞれ温度により変化せず,液体から固体または固体から液体への変化にともない体積が変化するものとします。
さらに,液体の水1cm3の重さは1g,液体のアルコール1cm3の重さは0.9gです。固体になると水は10%体積が増え,アルコールは20%体積が減るものとします。

(1)100gの氷の体積は何cm3ですか。

(2)100cm3の液体の水に100gの固体のアルコールを入れると全体の体積は何cm3になりますか。ただし,水は液体のまま,アルコールは固体のままであるとし,完全にアルコールの固体は液体の水の中にあるものとする。

(3)100cm3の液体の水に100cm3の固体のアルコールを入れると,液体の水と固体のアルコールを合わせた重さは何gになりますか。

(4)100cm3の液体の水に(3)と同じ重さの液体のアルコールを入れると,この液体全体の1cm3あたりの重さは0.98gでした。このとき,液体全体の体積は何cm3ですか。

(5)液体の水と液体のアルコールが合わせて200gあります。これを別々にこおらせた後の体積の合計は液体のときと変わりませんでした。液体の水の体積は何cm3ですか。


【解説と解答】
(1)重さが変わらないので、100gですから水の時は100cm3なので、110cm3になります。
(答え)110cm3

(2)水は100cm3で、アルコールは100÷0.9×0.8=88.88≒89cm3なので、合計189cm3になります。
(答え)189cm3

(3)100cm3の水は100g。100cm3のアルコールは固体では125cm3になるので、0.9×125=112.5g≒113g
合計100+113=213g
(答え)213g

(4)113gのアルコールと水100gを混ぜると213gになり、この比重が0.98gになるから、体積は213÷0.98=217.3cm3≒217cm3
(答え)217cm3

(5)
液体の水の重さを(1)、アルコールの重さを【1】とすると、(1)+【1】=200g 液体のときの体積は(1)+【1】÷0.9となり、固体の時の体積は(1.1)+【1】÷0.9×0.8だから
(1)+【$$\frac{10}{9}$$】=(1.1)+ 【$$\frac{8}{9}$$】から200÷$$\frac{29}{9}$$≒62 水は200-62=138
(答え)138cm3


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中和に関する問題

2018年フェリス女学院の問題です。

1 うすい塩酸とうすい水酸化ナトリウム水よう液を、次のア~エのように試験管に入れ ました。試験管は3本ずつ用意しました。
  ア 塩酸を5mL
  イ 塩酸4mLと水酸化ナトリウム水よう液1mLを混ぜたもの
  ウ 塩酸2.5mLと水酸化ナトリウム水よう液2.5mLを混ぜたもの
  エ 水酸化ナトリウム水よう液を5mL
これらの水よう液にアルミニウムの小さい板、鉄の小さい板、石灰石の小さいかたまりを入れて、試験管内の様子を観察しました。表はその結果です。

20180331t001

【結果】
カ:何も起きなかった   
キ:気体が出て、固体がとけた
ク:気体は出なかったが、固体はとけた

1 表の実験結果について、次の問いに答えなさい。
 (1)鉄を入れた実験の①~④で観察されることとして正しいものを、結果カ~クから選びなさい。
 (2)アルミニウムを水よう液ウに入れた結果がカになった理由を説明しなさい。
2 アルミニウムを水よう液ア~エに入れた後、約10分たってから、試験管内の水よう液を2mLずつ取り、蒸発皿に入れてガスバーナーであたためました。しばらくすると水分が蒸発し、どの水よう液からも固体が出てきました。
(1)水よう液イから出てきた固体には2種類がふくまれています。それぞれどのようにしてできたものですか。説明しなさい。
(2)ガスバーナーの炎の大きさを変えるときには、ガスの量を調節します。ガスの量を調節するときに回すねじは、図サとシのどちらですか。
(3)ガスバーナーの火を消す時には、図のサとシのどちらねじを先に閉めますか。

20180330t002

3 石灰石を入れたときに出た気体を調べたところ、二酸化炭素だとわかりました。

二酸化炭素であることを確かめる実験を2つ考え、どのような実験結果が観察されるか、それぞれ答えなさい。ただし、気体検知管は使わないことにします。

【解説と解答】

(1)実験の結果から水溶液ウは完全に中和しています。したがって、塩酸:水酸化ナトリウム水溶液を1:1で混ぜ合わせると、完全中和します。したがってアとイは塩酸が残り、ウは食塩水、エは水酸化ナトリウム水溶液ですから、アとイが固体が溶けてウとエは何も変化がありません。
(答え) ① キ ② キ ③ カ ④ カ
(2)水溶液ウは完全中和しました。
(答え) 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液が完全中和したから。

(1)イは塩酸が残っていたので、そこにアルミニウムを入れると塩化アルミニウムが残ります。
(答え) 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液が中和してできたもの。
   塩酸とアルミニウムが反応してできたもの。
(2) ガスの元栓はシ。
(答え)シ
(3) まず空気を遮断します。
(答え)サ
3 二酸化炭素は石灰水に通すと白くにごります。また光合成に使われることから、比較実験をすることもできるでしょう。
(答え)石灰水に通すと白くにごる。
気体を通した水とふつうの水に水草を入れ,光合成量を比べる。


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音に関する問題

フリーダム進学教室 春期講習のお知らせ

2018年洗足学園第3回の問題です。

音について答えなさい。答えは、小数数第1位以下があるときは、四捨五入して整数で答えなさい。

I. 音を伝える物質について調べるために、図1のような装置を組み立てました。
 コックを閉めた後の鈴の音と、次の処置を行った後の鈴の音を聞きました。
20180324t001

処置1 フラスコの中に少量の水を入れて加熱し、水が沸騰してほとんど無くなったときにコックを閉め、フラスコをゆっくりと冷やしました。
処置2 フラスコの中を気体のヘリウムで満たしてコックを閉めました。
(1) 処置1でフラスコに水を入れて加熱したのはなぜですか。簡潔に説明しなさい。
(2) 処置1、2の後、鈴の音は聞こえますか。次より1つずつ選び、それぞれ記号で答えなさい。
ア.聞こえる。   イ.聞こえない。

Ⅱ 海上で次のような実験を行いました。海面付近で爆発を起こし、そこからA[m]離れた場所とB[m]離れた場所で観測を行いました。A[m]の場所では爆発の光が見えてから5秒後に空気中を伝わる音が聞こえました。一方、B[m]の場所では海水中を伝わる音が観測されてから5.85秒後に空気中を伝わる音が聞こえました。
 ただし、光は爆発の瞬間に見えるものとします。また、空気中を伝わる音の速さを毎秒340m、海水中を伝わる音の速さを毎秒1510mとします。
(3) Aは何mですか。
(4) Bは何mですか。
(5) 地上でA、Bの距離は変えずに同様の実験を行いました。爆発の光が見えてから、A[m]離れた地点で空気中を伝わる音が聞こえるまでの時間をTAとし、B[m]離れた地点で地中を伝わる音が観測されてから空気中を伝わる音が聞こえるまでの時間をTBとすると、それぞれどうなりますか。正しく組み合わせてあるものを次より1つ選び、記号で答えなさい。ただし、地中を伝わる音の速さを毎秒6000mとします。
20180324t002

【解説と解答】
(1)水は沸騰して水蒸気になると体積が膨張し空気を追い出します。その後、コックを閉めたままフラスコを冷やすと、水蒸気は水に戻り、フラスコ内は真空に近い状態になります。
(答え) 「フラスコ内を真空の状態に近づけるため」
(2)処置1では真空に近い状態になるので音を伝える物質がありませんが、処置2ではヘリウムが残るので音は聞こえます。
(答え)処置1の答え イ、処置2の答え ア
(3)音速が毎秒340mで、音が聞こえるまでにかかった 時間が5秒ですから340×5=1700
 (答え)1700m
(4)水の中を通る方が速いのでその比は1510:340ですから、かかる時間の比は34:151でその差117が5.85秒ですから、5.85÷117×151×340=2567m
(答え)2567m
(5)TA=5秒です。TB=2567÷340-2567÷6000=7.55-0.43=7.12から選択肢はエ
(答え)エ


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