2019年聖光学院の問題です。

次の文章を読んで，あとの（1）～（5）の問いに答えなさい。

私たちの身のまわりにはさまざまな物質があります。それらの物質は，温度と圧力を変化させることによって，固体，液体，気体へと状態変化します。国体から液体への状態変化を（　あ　）といい，液体から気体への状態変化を（　い　）といいます。図1は，さまざまな温度と圧力のときに，水がどのような状態になるかを表しています。図2は，さまざまな温度と圧力のときに，二酸化炭素がどのような状態になるかを表しています。

私たちの身のまわりの気圧を1013hPa（ヘクトパスカル）とします。圧力を1013hPaに保ったまま温度を上げていくと，二酸化炭素は点Dのときの状態から点Eのときの状態へと変化することがわかり，この状態変化を（　う　）といいます。
水にはさまざまな物質が溶けますが，気体の二酸化炭素も水に溶けます。気体の二酸化炭素の水への溶解度は，水の温度が高くなると（　え　）くなり、気体の二酸化炭素の圧力が高くなると（　お　）くなります。炭酸飲料の入ったペットボトルのふたを開けたとき，炭酸飲料の内部から泡が発生するようすが観察できるのは，ふたを開けることによってペットボトル内の圧力が低くなり，それまで溶けていた気体の二酸化炭素が溶けきれなくなって出てくるからです。気体の二酸化炭素が酸素や窒素よりも水に溶けやすいのは，溶けた二酸化炭素の一部が水と反応するからです。
このため炭酸水は弱い（か）を示します。
（1）（あ）～（う）にあてはまる言葉をそれぞれ答えなさい。
（2）（え）～（か）にあてはまる言葉の組み合わせとして正しいものを，次の（ア）～
（ク）の中から1つ選び，記号で答えなさい。

（3）図1の点A～点Cのとき，水はそれぞれどのような状態ですか。次の（ア）～（キ）の中
からそれぞれ1つずつ選び，記号で答えなさい。

（ア）　固体だけが存在している状態
（イ）　液体だけが存在している状態
（ウ）　気体だけが存在している状態
（エ）　固体と液体がともに存在している状態
（オ）　液体と気体がともに存在している状態
（カ）　固体と気体がともに存在している状態
（キ）　固体と液体と気体がともに存在している状態

（4）下線部について，水に溶けやすい気体はどれですか。次の（ア）～（オ）の中から1つ選び，記号で答えなさい。
（ア）アルゴン （イ）　一酸化炭素 （ウ）　水素 （エ）ヘリウム（オ）塩素

（5）気体の二酸化炭素は1℃の水1Lに3.4g溶け，20℃の水1Lに1.7g溶けます。l℃の水5Lに13gの気体の二酸化炭素を溶かしました。この水溶液を20℃に上げると，溶けきれなくなって出てくる気体の二酸化炭素は何gですか。ただし，気体の二酸化炭素の圧力はすべて同じとします。

【解説と解答】
（1）固体→液体　融解　液体→気体　気化　固体→直接気体　昇華
（答え）（あ）ゆう解　（い）気化　（う）昇華
（2）水の温度が高くなると溶解度は小さくなり、低くなると大きくなります。炭酸水は酸性を示します。
（答え）オ
（3）Aは固体、Bは液体、Cは気体。
（答え）点A　ア　　点B　イ　　点C　ウ
（4）水に良く溶けるのは塩素です。
（答え）オ
（5）1℃の水１Lに3.4g溶けるので、５Lでは17gまで溶けるから13ｇは全部溶けています。
20℃に上げると、１Lについて1.7gしか溶けなくなるので５Lの水では8.5gしか溶けません。したがって13－8.5＝4.5gが出てきます。
（答え）4.5

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2019年洗足学園の問題です。

次の文章を読んで、あとの問いに答えなさい。答えは、小数第2位以下があるときは四捨五入して小数第1位まで求めなさい。
I．　園子さんは、「ある物質が溶けられるだけ溶けている水溶液を飽和水溶液という。また、物質が水100gあたりに溶けることのできる量［g］を溶解度という。」と学校で学びました。調べてみると、水溶液の温度によって溶解度が異なることもわかりました。表1は硝酸カリウムの溶解度を示しています。

（1）　40℃で、水200gに硝酸カリウムを加えて飽和水溶液を作りました。この飽和水溶液の濃度は何％ですか。

（2）（1）の飽和水溶液を20℃に冷やすと、硝酸カリウムの結晶が何gできますか。

（3）　結晶ができた時に、ろ過によって、水溶液と結晶に分けることができます。

　　ろうとに水溶液を注ぐにあたり、注意すべきことを2つ書きなさい。ただし、どちらにも「ガラス棒」という語句を使いなさい。

Ⅱ．　園子さんは、高校生のお姉さんから「水和物」という不思議な物質があることを聞きました。水和物とは、水をふくんでいる固体のことです。水和物を割っても液体の水は出てきませんが、水和物を加熱すると、ふくまれていた水が蒸発し、水をふくまない結晶が得られます。水をふくまない結晶のことを無水物といいます。また、水和物に水を加えて溶かすと、水和物にふくまれていた水は加えた水と混ざり、水溶液の水の一部になります。園子さんは硫酸銅の水和物を加熱して、どのくらいの水がふくまれているか調べる実験を行いました。

【実験1】硫酸銅の水和物2.5gを熱に強い皿に入れて加熱し、ふくまれていた水をすべて蒸発させました。その結果、硫酸銅の無水物1.6gが残りました。

（4）　硫酸銅の水和物10gにふくまれている水は何gですか。

（5）　硫酸銅の水和物2gに18gの水を加え、すべて溶かしました。この水溶液の　硫酸銅の無水物の濃度は何％ですか。

（6）　60℃で、ある量の硫酸銅の無水物を水に溶かし、硫酸銅水溶液205gをつくりました。その水溶液を20℃まで冷やすと、硫酸銅の水和物が25gできました。最初に溶かした硫酸銅の無水物は何gですか。ただし、20℃で、硫酸銅の無水物の溶解度は20です。

【解説と解答】
（１）100gの水に対して40°では64g溶けます。64÷（100＋64）×100＝39.02
（答え）39.0％
（２）20°では100gについて32gですから100gについて32g出てきます。水は200gでしたから、32×2＝64g
（答え）64g
（３）水溶液を注ぐとき、ガラス棒を伝わらせること、そして、ガラス棒の先をろ紙の重なっている部分にあてること、です。
（答え）水溶液をガラス棒を伝わらせて注ぐこと。ガラス棒の先をろ紙の重なっている部分にあてること。
（４）2.5g中2.5－1.6＝0.9g が水です。
10÷2.5＝4より0.9×4＝3.6g
（答え）3.6g
（５）2gの中に水分が0.9×0.8＝0.72g入っています。
2－0.72＝1.28より1.28÷20×100＝6.4
（答え）6.4％
（６）硫酸銅の水和物が25gあるとき、硫酸銅の無水物は16gあります。9gは水になります。
20℃まで冷やした水溶液の量は205－25＝180gで、これが20℃の飽和水溶液です。
飽和水溶液は溶解度が20ですから、180×20/(20+100)=30g が無水物になります。
最初に溶かしたのは溶液205gに対して16＋30＝46gになります。
（答え）46g

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