2013年 吉祥女子中学の問題です。
塩酸にいろいろな金属を加えて、ある気体Xを発生させる実験を行いました。後の問いに答えなさい。
［実験］
ある濃さの塩酸10cm3にいろいろな重さのアルミニウム、マグネシウム、鉄をそれぞれ加えた。このとき発生した気体Xの体積を測定した。結果をまとめると表のようになった。
（1）気体Xが発生するものとして正しいものを次のア～エから一つ選び、記号で答えなさい。
ア 水酸化ナトリウム水溶液に亜鉛を加えて加熱する。
イ 過酸化水素水に二酸化マンガンを加える。
ウ 硫黄を燃焼させる。
エ アンモニア水を加熱する。
（2）気体Xの捕集方法としてもっとも適当なものを次のア～ウから一つ選び、記号で答えなさい。
（3）ある重さの板状のマグネシウムをある濃さの塩酸に溶かすとき、できるだけ速く溶かすためにはどのような方法で行えばよいですか。適当なものを次のア～エから二つ選び、記号で答えなさい。
ア マグネシウムを板状のまま溶かす。
イ マグネシウムを細かくきざんで溶かす。
ウ 塩酸の濃さをうすくして溶かす。
エ 塩酸の濃さを濃くして溶かす。
（4）実験結果から、実験で用いた塩酸10cm3に加えたアルミニウムの重さと、発生した気体Xの体積の関係を表すグラフをかきなさい。
（5）アルミニウム、マグネシウム、鉄を塩酸にそれぞれすべて溶かして500cm3の気体Ⅹを発生させた。このとき溶かした金属の重さを重い方から順番に並べたものとして、正しいものを次のア～カから一つ選び、記号で答えなさい。
ア アルミニウム、マグネシウム、鉄
イ アルミニウム、鉄、マグネシウム
ウ マグネシウム、アルミニウム、鉄
エ マグネシウム、鉄、アルミニウム
オ 鉄、アルミニウム、マグネシウム
カ 鉄、マグネシウム、アルミニウム
（6）アルミニウム0.78gを塩酸に加えたところ、すべて溶けました。このときに発生した気体Xの体積は何cm3ですか。
（7）マグネシウム1.8gを実験で用いたものと同じ濃さの塩酸に加えたところ、0.2gが溶け残りました。このとき用いた塩酸の体積は何cm3ですか。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位まで答えなさい。
（8）マグネシウムと鉄を合わせて1.2gにして塩酸に加えたところ、すべて溶けて775cm3の気体Xが発生しました。このとき用いたマグネシウムの重さは何gですか。
(解説と解答）
（１）金属を塩酸に入れるので発生する気体は水素です。したがって水素の実験ですから、ア
（答え）ア
（２）水素は空気より軽く水にとけにくいので、水上置換が一番良い方法です。上方置換の場合、酸素と混じる可能性があるので、水上置換の方が安全です。
（答え）ウ
（３）反応を早くするためにはふれる表面積を増やす、あるいは塩酸を濃くすればよいことになります。
（答え）イ、エ
（４）
0.9ｇまでは比例しており、そこからは1200㎝3のままですから、以下のようになります。
（５）
一番たくさん必要なのが鉄、次がマグネシウム、その次がアルミニウムです。
（答え）カ
（６）0.9ｇで1200㎝3ですから、0.78ｇでは1200×$$\frac{0.78}{0.9}$$＝1040㎝3
（答え）1040㎝3
（７）マグネシウムは1.2 gで1200㎝3の水素が発生します。
鉄は0.3ｇで130㎝3、マグネシウムは0.3ｇで300㎝3ですから、0.3ｇのマグネシウムを0.3ｇの鉄に取り換えると300－130＝170㎝3減少します。
できた水素は775㎝3ですから1200－775＝425 425÷170×0.3＝0.75ｇが鉄です。
したがってマグネシウムは1.2－0.75＝0.45ｇになります。
（答え）0.45ｇ
金属の反応と気体の発生に関する問題です。基本をしっかりマスターしていれば、できる問題だと思いますが、（５）などは問題文をしっかり読んで何を求められているのかを確認して解いてください。
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