各校の入試問題から」カテゴリーアーカイブ

溶解度の問題

平成22年度、東邦大東邦の問題です。


物質の水への溶け方はその物質の種類によってことなり、水に溶けやすい物質や溶けにくい物質といった違いが生じます。
また、同じ物質でもその溶け方は温度によって変化します。下の表は、ある固体の物質(物質Aとします)が40℃、60℃、80℃のとき、100gの水に対してそれぞれ何g溶けるかを表したものです。また、これと別の固体の物質(物質Bとします)は40℃のとき100gの水に36g溶けます。これについて、次の(1)~(5)の問いに答えなさい。ただし、 物質Aと物質Bが同時に水に溶けている場合でも、たがいの溶け方には影響を与えないものとします。また、答えが小数の場合は、小数第2位を四捨五入して答えなさい。

(1)54gの物質Aを100gの水に加えて、40℃にしたところすべて溶けました。この溶液の温度を40℃に保ったまま25gの水を蒸発させたところ、物質Aの一部が固体となって出てきました。
 このとき、出てきた物質Aの重さは何gですか。

(2)ある量の物質Aを50gの水に加えて、60℃にしたところすべて溶けました。この溶液の温度を40℃に下げると、13gの物質Aが固体となって出てきました。はじめに溶かした物質Aの重さは何gですか。

(3)60gの物質Aを70gの水に加えて60℃にして溶かした溶液と、112gの物質Aを180gの水に加えて80℃にして溶かした溶液を混合しました。混合後の溶液を40℃にしたところ、物質Aの一部が固体となって出てきました。このとき、出てきた物質Aの重さは何gですか。

(4)92gの物質Aと35gの物質Bを150gの水に加えて、40℃にしたところすべて溶けました。この溶液の温度を40℃に保ったまま水だけを蒸発させたところ、固体が出てきました。これには8gの物質Bが含まれていました。この固体に含まれる物質Aの重さは固体全体の重さの何%ですか。

(5)54gの物質Aと18gの物質Bを100gの水に加えて、40℃にしたところすべて溶けました。この溶液の温度を40℃に保ったまま水だけを蒸発させたところ、固体が47g出てきました。このとき、蒸発した水の重さは何gですか。


溶解度の問題は、濃度を習った分だけ、間違いやすくなるというお話を以前しました。

溶解度のポイント

しかし、水と溶質(溶けているもの)を別々に考えていくことで、克服できるのです。今回はこの問題を使って、説明していきましょう。

まず(1)です。

40℃の水100gではAは64gまで溶けます。したがって54gは当然溶けきっています。そこで水を25g蒸発させたので水の重さは75g すなわち最初の75/100=3/4になっています。そうなれば溶けきる重さも3/4になるのでこの段階では
64×3/4=48g
しか、溶けません。したがって
54-48=6gの固体が出てくることになります。
(答え)6g

(2)
60℃で水が50gですから110÷2=55gまで溶けることがわかります。
一方40℃で水が50gであれば、64÷2=32gまで溶けることがわかります。
この段階で13gが出てきたのだから、最初に入っていたのは
32+13=45g
ということになります。
(答え)45g

(3)
最初の溶液(あ)は 60℃ 水70g A 60gです。
もうひとつの溶液(い)は 80℃ 水180g A 112gです。
ということは水は250gあるので、これを40℃にすると
64×250/100=160g
のAが溶けることになります。しかし(あ)と(い)でAは
60+112=172g入っていますから、
172-160=12gのAが溶け残ることになります。
(答え)12g

(4)
Aは92g Bは35gです。
水150gで40℃にするとAは64×150/100=96g溶けますから、全部溶けるでしょう。
Bは40℃で水100gには36g溶けるので、150gの水に対しては
36×150/100=48g 溶けるので、これも全部溶けています。

Bは8g溶け残ったので、35ー8=27g溶けている状態になります。40℃で溶けるBと水の比は同じですから、
27:X=36:100ですからXは75gになります。つまり水は75gしかないのです。

このときAは64×75/100=48gしか溶けません。したがって、92-48=44gがAの溶け残りになります。

溶け残った全体の固体は8+44=52gですから、Aの割合は
44÷52×100=84.61・・・

となるので、答えは84.6%になります。

(答え)84.6%

(5)
Aは54g Bは18gです。
40℃で水100gに溶ける量はAが64g Bが36gです。
つまり水100gに溶けるAとBの重さの比は64:36=16:9になります。
最初に入っていた固体は54+18=72gで、溶け残った固体が47gですから、溶けている固体は
72-47=25g
になります。これを16:9にわければいいので溶けているAは
16g
ということがわかります。

これは16/64=1/4なので水も4分の1しかなかったので、
100×1/4=25g したがって蒸発したのは100-25=75gになります。

(答え)75g

解説が長くなってしまいましたが、常に水と溶質の重さを分けて考えていくと、溶解度はわかりやすくなると思います。

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記述式の算数

2011年桐朋中学の問題です。この年の桐朋ではこの3番と4番の解答欄が記述式になっており、自分で式や図を描くように要求されています。

つまり、答えを出すだけでなく、自分の考えを説明しなければならないわけです。


箱の中に、赤玉と白玉と青玉が入っています。赤玉の個数は6の倍数で、青玉の個数は7の倍数です。白玉が赤玉より10個多く、青玉が白玉より8個多いとき、次の問いに答えなさい。

(1)青玉の個数として考えられる数のうち、最も小さいものを求めなさい。

(2)箱の中に400個以上の玉が入っています。白玉の個数として考えられる数のうち、最も小さいものを求めなさい。答えだけでなく、途中の考え方を示す式や図などもかきなさい。


(1)解答用紙を見ると、これは答えだけで良いようです。

赤が6の倍数。
青が7の倍数。
白が赤より10個多く、青が白より8個多いのだから青は赤よりも18個多いことになります。赤が6の倍数であり、青が7の倍数で、かつ18は6の倍数。

ということは青は6の倍数であり、かつ7の倍数でなければなりません。つまり6と7の最小公倍数であるから42個が一番小さい場合。  (答え) 42個

(2)
青が42の倍数なので、青を変化させていきましょう。

青  42  84  126  168  
白  34  76  118  160  
赤  24  66  108  150
計  100 226  352  478

となるので、すべての玉の数が400個以上のとき、白は最小で160個ということになります。

で答えは出ましたが、(1)の論理を説明しないと上の表の意味がわかりません。

赤が6の倍数。青が7の倍数。青は赤よりも18個多いので青は6の倍数よりも18個多いことから青も6の倍数になります。
青は7の倍数でもあるので、6と7の最小公倍数は42だから、42の倍数になります。

という論理を説明すれば、あとは表を書いて終わりです。

表を書くのが面倒だ、と思ったら、このような論理でもいいでしょう。

最初に42、34、24とでるので、合計は100個、この後は青も赤も白も42個ずる増えるので、全体は、126個ずつ増えていきます。

(400-100)÷126=2…48より 126×3+100=478個 が初めて全体で400個を超えるときになります。

よって白は 34+42×3=34+126=160個 

採点のポイントとして、青が42の倍数であることを説明しているかどうか、ということになってくるでしょうか。

(1)で青は42の倍数であるから、42にしたじゃあ、ないか、といってもそれは説明には出てこないわけですから。

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潮干狩りの問題

今日は子どもの日です。まあ、ぜひ1日楽しい日にしてください。遊びに行ったとしても何か役に立つこともあります。

これは慶應普通部 平成19年の問題です。こんな問題も出るんですから。


慶太君親子は、5月の休みの日に東京湾に面した海岸へ潮干狩りに行くことを計画しています。次の会話文とグラフを読んで、以下の問いに答えなさい。

 父「慶太、5月になったら、休みの日に潮干狩りに行かないか。春はアサリがおいしい季節なんだ。」

 慶太「いいね、父さん。今度のゴールデンウイークにしようよ。」

 父「うーん……。実はゴールデンウイーク中は、潮干狩りにあまり向かない日が続くんだよ。」

 慶太「えっ、潮干狩りって、毎日できるんじゃないの?」

 父「そうでもないんだ。貝を見つけるには、できるだけ広い範囲が干上がる方がいいだろう。だから、潮の( ① )が大きい日ほど潮干狩りに適しているんだよ。」

 慶大「そうか。でも、そんな日をどうやって調べるの?」

 父「このグラフを見てごらん。これは、横浜港付近で海水面の高さが時間とともにどのように変化するのかを表しているんだ。グラフの山と谷がそれぞれ満潮と干潮を示しているよ。例えば、5月3日には満潮が2回あって、それぞれ6時43分と21時46分だと読みとれるね。」

 慶太「うん。でも父さん、この高さってどういう意味なの?」

 父「それは、もっとも潮が引いたときの海水面の高さを0として、そこからの高さのことだよ。じゃあ慶太、グラフから考えて、ゴールデンウイーク後で最初に潮干狩りに行けそうなのは、いつになるかな?」

 慶太「うーん……。5月( ② )日だね。」

 父 「そのとおり。」

表の拡大版

1.下の図は、潮干狩りでよく使う道具です。この名前を答えなさい。

2.アサリはどれですか。次の(ア)~(エ)から選び、記号で答えなさい。

3.下線のような潮干狩りに適した海岸は、その地形にどのような特徴がありますか。

4.( ① )にあてはまる言葉を答えなさい。

5.5月8日の最初の干潮から次の満潮までは何時間何分ありますか。

6.( ② )にあてはまる数字を答えなさい。

7.貝殻をよく乾かして、酢をたらすと気体が発生しました。同じ気体を発生させる組み合わせを次の(ア)~(コ)から選び、記号で答えなさい。
(ア)アルミはく  (イ)ミョウバン (ウ)鉛筆の芯 (エ)小麦粉
(オ)チョークの粉 (カ)石灰水  (キ)水酸化ナトリウム水溶液  (ク)砂糖水
(ケ)塩酸     (コ)食塩水


(解答)
1 熊手
2 ウ
3 遠浅の砂浜
4 干満
5 5時間41分 (=14時13分ー8時32分)
6 14日
7 オ ケ

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