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水溶液に関する問題 ー2024年 開成ー

2024年開成中学の問題です。

Ⅰ 5種類の水溶液A~Eを試験管に用意して実験1~実験3を行いました。これらの水
 溶液は、以下の6つのいずれかであることがわかっています。

アンモニア水 ・  塩酸  ・  重そう水 ・ 食塩水 ・ 石灰水 ・ 炭酸水

実験1 水溶液を蒸発皿に入れ、加熱して水を蒸発させると、水溶液B、C、Dでは白い固体が残りましたが、水溶液A、Eでは何も残りませんでした。
実験2 においをかぐと、においがあったのはAだけでした。
実験3 水溶液A、Eは青色リトマス紙を赤色に、水溶液B、Cは赤色リトマス紙を青色に変えましたが、水溶液Dでは、リトマス紙の色の変化はありませんでした。

問1 水溶液Eの名前を答えなさい。

問2 水溶液Aの名前を答えなさい。

問3 水溶液A~Eをすべて特定するためには、少なくともあと1つの実験をする必要があります。その実験として最も適切なものを、次のア~エの中から1つ選び、記号で答えなさい。
 ア BTB溶液を水溶液に加えてみる。
 イ 二酸化炭素を水溶液にふきこんでみる。
 ウ 実験1で得られた白い固体に磁石を近づけてみる。
 エ 実験1で得られた白い固体が電気を通すか調べてみる。

Ⅱ 水溶液の酸性・中性・アルカリ性を知る方法はリトマス紙やBTB溶液以外にも複数あり、例えば、ムラサキキャベツにふくまれるアントシアニンという、多様な色を示す色素を利用する方法もあります。さらに複数の色素をしみこませた万能試験紙(図1)を使うことで、酸性やアルカリ性の「強さ」を調べることができます。強さはpHで表し、中性を7とし、多くの水溶液は0から14までの数値で表されます。数値が7から小さくなるほど強い酸性、大きくなるほど強いアルカリ性であることを示しています。
 ここでは医薬品にも使われるほう酸と、果実などに入っているクエン酸に注目し、万能試験紙を使って、実験4~実験7を行いました。

実験4 ほう酸を25℃の水80gにとかしたところ、4.0gまでとけました。ガラス棒の先を使って、この水溶液を万能試験紙につけたところ、万能試験紙の色が変わりました。色が変わった万能試験紙と見本を図2のように比べたところ、pHは5程度であることがわかりました。この水溶液を50℃まで温めたところ、ほう酸はさらに4.8gとけました。

実験5 クエン酸についても実験4と同様に、25℃の水80gにとかしたところ、60gまでとけました。水溶液のpHは、クエン酸を水80gに4.0gとかした時点で2程度になり、最終的に60gをとかしたとき、pHは1程度になりました。

実験6 実験4で得られたpHが5程度のほう酸水溶液にスチールウールを入れたところ、あわは発生しませんでした。一方、実験5で得られたpHが1程度のクエン酸水溶液では、あわが発生しました。

実験7 ほかの酸の水溶液についても酸性の強さを調べました。市販の酢では、pHは2~3程度でした。実験室にあった濃度3%の塩酸では、pHは0~1程度でした。

問4 実験4の結果より、ほう酸は50℃の水100gに何gとけることがわかりますか。ただし、答えが整数にならない場合は、小数第1位を四捨五入して整数で答えなさい。

問5 50℃の水100gにほう酸を7.0gとかしました。この水溶液を25℃まで冷やしたとき、水を何g追加すれば、25℃でほう酸をとかしきることができますか。25℃の水にほう酸がとける限界の量は実験4の結果から判断して答えなさい。ただし、答えが整数にならない場合は、小数第1位を四捨五入して整数で答えなさい。

問6 実験4~実験7の結果から言えることとして、正しいものを、次のア~オの中からすべて選び、記号で答えなさい。
 ア 25℃の水にほう酸をできるだけとかしたとき、その水溶液の酸性は市販の酢より強くなる。
 イ クエン酸の水溶液は水でうすめると、その酸性の強さは弱くなる。
 ウ クエン酸が水にとけた重さと、pHの7からの変化量の間には比例の関係かおる。
 エ 市販の酢の中にスチールウールを入れると、あわが発生する。
 オ 酸をとかした水溶液の濃度が同じであっても、ほう酸やクエン酸といった酸の種類が異なれば、水溶液の酸性の強さが同じになるとは限らない。

【解説と解答】
問1 A、Eは蒸発させて何も残らないので、気体か液体を溶質とする水溶液です。Aににおいがあることから、アンモニアか塩酸とわかるので、Eは炭酸水。炭酸水は二酸化炭素が溶けています。
(答え)炭酸水

問2 問1からAはアンモニア水か塩酸ですが、Aは青色リトマス紙を赤色にしたので、酸性ですから、塩酸。
(答え)塩酸

問3 残る固体が溶けた水溶液はB、C、Dで、重そう水、食塩水、石灰水になります。BとCがアルカリ性であることから、Dは食塩水とわかります。そうなると、重そう水か、石灰水を決める実験になるので、石灰水は二酸化炭素を吹き込めば白くにごります。
(答え)イ

問4 ほう酸は25℃の水80gに4.0g溶け、50℃の水にさらに4.8g溶けたので合計8.8g溶けました。80gの水に8.8gですから、100gの水には11.0g溶けます。
(答え)11.0g

問5 25℃、100gの水にホウ酸は4.0÷80×100=5.0gしか溶けません。したがって、7.0gを溶かすにも、7.0÷5.0×100=140gの水が必要になるので、必要な水は40gです。
(答え)40g

問6 
ア 市販のお酢のpHは2~3程度。25℃の水に、できるだけほう酸を溶かしたとき、pHは5程度なので、お酢の方が酸性が強いことがわかります。
イ クエン酸を水80gに4.0g溶かしたらpHは2、60g溶かしたらpH1になっているので、水で薄めれば酸性は弱くなります。したがってこれは○。
ウ クエン酸が溶ける量には限界があるので、比例関係にはなりません。
エ スチールウールが反応するのはpH1程度なので、お酢では反応しません。
オ 濃度が同じでも、pHに違いが出るので、酸性の強さが同じになりません。これは○。
(答え)イ、オ



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マグネシウムに関する問題

2024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。
 マグネシウムは銀白色の金属です。マグネシウムに塩酸を加えると、水素を発生し、塩化マグネシウムの水溶液に変化します。マグネシウムに7.3%の塩酸を加えたとき、発生した水素の体積を調べたところ、[表1]のようになりました。

 このようにマグネシウムと塩酸を反応させたとき、水溶液は塩化マグネシウムの水溶液になります。水分を蒸発させると、塩化マグネシウムの白い固体を取り出すことができます。
 また、金属のマグネシウムの薄い板は、マッチなどでたやすく火をつけることができ、明るい白い光を放って燃え、酸化マグネシウムと呼ばれる白い粉になります。この酸化マグネシウムに塩酸を加えると反応し、塩化マグネシウムの水溶液に変化しますが、気体は発生しません。

(1)金属のマグネシウム、酸化マグネシウム、塩化マグネシウムは身の回りのさまざまな場面で使われています。次の①~③の場面で使われているものはどれですか。
 もっとも適切な組み合わせを、後のア~力の中から1つ選び、記号で答えなさい。

  ① 海水に含まれ「にがり」とも呼ばれる。豆乳から豆腐を作るときに使う。
  ② 銅とともにアルミニウムに混ぜて軽い合金にし、飛行機などの材料に使う。
  ③ 塩酸とおだやかに反応する性質を用い、胃腸薬の一種として用いる。

(2)7.3%の塩酸25.0gと過不足なく反応するマグネシウムは、何gになりますか。次のア~コの中から1つ選び、記号で答えなさい。

  ア 0.03g  イ 0.06g  ウ 0.12g  エ 0.30g  オ 0.60g
  カ 1.20g  キ 3.00g  ク 6.00g  ケ 12.00g  コ 30.00g

(3)[表1]のあにあてはまる数値を整数で答えなさい。
      -
(4)マグネシウム1.20gに十分な量の塩酸を加え、マグネシウムがなくなるまで反応 させたとき、残った水溶液の水分を蒸発させてできた塩化マグネシウムの固体は 4.75gでした。[表1]の実験にある「マグネシウム1.60gに7.3%の塩酸60.0gを 加えて反応させた」水溶液から水分を蒸発させてできた固体の重さは何gですか。
 もっとも近いものを、次のア~コの中から1つ選び、記号で答えなさい。ただし、マグネシウムが全て反応せずに一部が残っている場合には、できた塩化マグネシウムと反応しなかったマグネシウムの両方が固体に含まれるものとします。

  ア 1.4g  イ 1.5g  ウ 2.8g  エ 2.9g  オ 4.7g
  カ 4.9g  キ 5.7g  ク 5.9g  ケ 6.3g  コ 7.3g

(5)マグネシウム6.0gを完全に燃やしたときにできる酸化マグネシウムは10.0gとなります。いま、マグネシウム12.0gを燃やしたところ、燃え残りがあり、できた酸化マグネシウムと燃え残りのマグネシウムが混ざった固体の重さは15.2gでした。
  (a)固体の中のマグネシウムの燃え残りは何gですか。
  (b)この固体に塩酸を加え、残りのマグネシウムが全て反応してなくなるまでに発生する水素は何mLですか。

【解説と解答】
(1)金属のマグネシウムは、②になるのはわかるかと思います。問題は酸化マグネシウムと塩化マグネシウム。なんとなく「にがり」は塩化マグネシウムかな?と思う受験生は多かったのではないでしょうか。海に関係している感じがしますからね。塩化マグネシウムは海水からとります。そしてこれがにがりの原料になります。酸化マグネシウムは、塩酸の作用を抑える働きがあることから、胃酸過多などの症状を和らげる胃腸薬として使われます。

(答え)オ

(2)7.3%の塩酸10gに対して、マグネシウム0.12gと0.60gだと5倍になっていますが、気体の発生は2倍にとどまっています。したがって、7.3%の塩酸10gとマグネシウム0.24gが過不足なく反応して、水素を240mL発生させることがわかるので、25g÷10g=2.5倍ですから、0.24×2.5=0.6gになります。

(答え)オ

(3)塩酸が60gあるので(2)から反応するマグネシウムは0.24×6=1.44gですから、マグネシウムの方が多いので、塩酸によって発生する水素の量が決まります。
塩酸が6倍ですから240×6=1440mL

(答え)1440mL

(4)マグネシウム1.2gが充分に塩酸に反応すると、4.75gの塩化マグネシウムができます。(3)から反応するマグネシウムは1.44gですから、1.44÷1.2=1.2倍ですから、4.75×1.2=5.7gになります。ただし、塩酸が切れているので、1.6-1.44=0.16gのマグネシウムが反応せずに残っています。したがって、5.7+0.16=5.86gからク。

(答え)ク

(5)
(a) 反応したマグネシウムを【3】g、反応しなかったマグネシウムを12-【3】gとすると、反応すると酸化マグネシウムは6gから10gになるので、【3】のマグネシウムは【5】になります。
したがって【5】+12ー【3】=15.2gから【2】=3.2g 【1】=1.6g 12-1.6×3=7.2g

(答え)7.2g

(b)酸化マグネシウムは塩酸に反応しても水素は発生しません。したがって残りのマグネシウム7.2gを反応させたときの水素の発生量です。
0.24gのマグネシウムが240mLの水素を発生しますから、7.2÷0.24×240=7200

(答え)7200mL


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2023年時事問題

先日、浦和明の星が入試を行いましたが、この学校は毎年、前年を振り返る問題を出題しています。
時事問題の対策に役立つと思いますので、勉強してみましょう。

2023年をふりかえった以下の文章を読み、あとの問いにそれぞれ答えなさい。

1月
 日本が6年ぶり、12度目の国際連合の安全保障理事会の非常任理事国となった。

問1b 国際連合の常任理事国として誤っているものを、次の(ア)~(エ)から一つ選び、記号で答えなさい。

  (ア)アメリカ合衆国  (イ)中華人民共和国  (ウ)ドイツ  (エ)ロシア

(答え)ウ 

2月
 円・ドル変動相場制に移行してから50年となった。

問2 日本の経済について述べた説明文として正しいものを、次の(ア)~(エ)から¬!つ選び、記号で 答えなさい。

 (ア)東日本大震災の結果、バブル経済が崩壊し、金融機関が不良債権をかかえることになった。
 (イ)日本銀行は、景気をよくするために、国債の発行を決定することができる。
 (ウ)現在の国の税収のうち、7割以上の割合を占めるのは、法人税である。
 (エ)2024年に発行される新札では、一万円に渋沢栄一、五千円に津田梅子、千円に北里柴三郎の肖像が使われる。

(答え) エ

3月
 文部科学省の外局にあたる( ① )庁が、東京から京都に移転した。

問3 空欄( ① )にあてはまる語句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)観光  (イ)こども家庭  (ウ)デジタル (エ)文化

(答え)エ 

4月
 第20回統一地方選挙や国会議員の補欠選挙がおこなわれた。

問4 地方選挙や地方自治について述べた説明文としで正しいものを、次の(ア)~(エ)から一つ選び、  記号で答えなさい。

  (ア)北海道・大阪府・東京都では、新しい知事が今回の統一地方選挙で選ばれた。
  (イ)「民主主義の学校」とよばれる地方自治の考え方から、市長選や市議選の無投票当選は認められていない。
  (ウ)地方公共団体の首長は、地方議会が地方議員の中から指名する。
  (エ)地方自治では、首長や地方議会議員の解職を求める直接請求権が、住民に認められている。

(答え)エ

5月
 主要7力国首脳会議(G7サミット)が、広島で開催された。

問5 G7サミットの参加国の説明文として誤っているものを、次の(ア)~(エ)から一つ選び、記号で答えなさい。

  (ア)アメリカ合衆国には、50の州が存在している。
  (イ)カナダはロシアに次ぐ、世界第二位の面積をもつ国である。
  (ウ)第二次世界大戦後、ドイツは東西に分裂していた時期があった。
  (エ)フランス出身の有名な画家として、ゴッホ、ミケランジェロ、ルノワールがいる。

(答え)エ

6月
 経済財政運営と改革の基本方針2023(骨太方針2023)が、閣議決定された。

問6「骨太方針2023」の内容としで誤っているものを次の(ア)~(エ)から一つ選び、記号で答え
  なさい。

  (ア)こども子育て対策の抜本強化
  (イ)投資の拡大と経済社会改革の実行
  (ウ)構造的賃上げの実施
  (エ)マイナンバーカードの2023年度内の廃止

(答え)エ

7月
 TPP(環太平洋パートナーシップ協定)参加国の閣僚篩会議が開かれ、イギリスの加入が正式決定された。

問7 TPP加盟国として誤っているものを、次の(ア)~(エ)から一つ選び、記号で答えなさい。

  (ア)インド  (イ)オーストラリア  (ウ)カナダ  (エ)シンガポール

(答え)ア

8月
 宮沢喜一内閣が総辞職し、( ② )を首相とする8党派の連立内閣が成立して、30年がたった。

問8 空欄( ② )にあてはまる必句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)佐藤栄作 (イ)鳩山一郎 (ウ)細川護煕 (エ)吉田茂

(答え)ウ

10月
 消費癇の税率や税額を、正確に抱揃するための新しい経理方式( ③ )(適格請求書)制度が、始まった。

問9 空欄口( ③ )にあてはまる語句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)インサイダー  (イ ) インバウンド  (ウ)インフラ  (エ)インボイス

(答え)エ

12月
 UAE(アラブ首長国連邦)の( ④ )でおこなわれていた、国連気候変動枠組み条約第28回締約国会議(COP28)が、閉幕した。

問10 空欄( ④ )にあてはまる語句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)カイロ (イ)テヘラン (ウ)ドバイ (エ)ハノイ

(答え)ウ

ずっとエが続くと心配になりますね。問9、問10は編集の関係で「時事問題集」に載っていない可能性もあるので、チェックしておきましょう。



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