2015年芝中学の問題です。

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こさのちがう塩酸A、Bとうすい水酸化ナトリウム水よう液Cを使って次の実験を行いました。
【実験1】　CにA、Bをそれぞれ加え、ちょうど中和させたときの体積の関係を調べると、図1の結果が得られました。

【実験2】　30cm3のCを蒸発皿にとり、水を蒸発させて残った①固体の重さを上皿てんびんではかると1.2gでした。また、20cm³のAと30cm³のCを混ぜ合わせ、水を蒸発させると1.8gの固体が残りました。
【実験3】　5本の試験管にアルミニウムを0.6gずつとり、それぞれにCを10cm³、20cm³、30cm³、40cm³、50cm³加え、十分に反応させました。このとき発生する気体の体積をはかった結果を図2のグラフに■で表しました。■の右の数値は発生した気体の体積〔cm³〕の値です。

【実験1】について
（1）2個のビーカーにCを20cm³ずつとり、一方のビーカーにAを15cm³加え、もう一方のビーカーにBを15cm³加えました。これらのビーカーにBTB液を少し加えると、それぞれ何色になりますか。

【実験2】について
（2）20cm³のAと20cm³のCを混ぜ合わせ、水を蒸発させると何gの固体が残りますか。　答が割り切れないときは、四捨五入して小数第1位まで求めること。

（3）10cm³のAと30cm³のCを混ぜ合わせ、水を蒸発させると何gの固体が残りますか。　答が割り切れないときは、四捨五入して小数第1位まで求めること。

（4）下線部①について。上皿てんびんの使い方として正しい記述を次の中から1つ選んで、記号で答えなさい。ただし、記述内の左右は、てんびんを正面から見たときのものとします。（図3）

（ア）分銅は上部のつまみを人差し指と中指と親指でしっかりともつ。
（イ）右ききの場合、左の皿に薬包紙と固体をのせ、右の皿に薬包紙と分銅をのせる。
（ウ）右ききの場合、右のさらに薬包紙と固体をのせ、左の皿に分銅をのせる。左の皿には薬包紙をのせない。
（エ）重さをはかるときは、分銅を軽いものからのせ、少しずつ重いものに変えてつり合わせる。
（オ）重さのつり合いをしらべるためには、てんびんの針が完全に静止するまで待たなければならない。

【実験3】について
（5）発生した気体は何ですか。
（6）アルミニウム0.6gをすべてとかすのに必要なCは何cm³ですか。答が割り切れないときは、四捨五入して小数第1位まで求めること。
（7）Cを2倍にうすめた水よう液をりとします。Cの替わりにDを用いて同様に実験を行った場合、グラフはどのようになりますか。次の記述のうち、正しいものをすべて選んで、記号で答えなさい。
（ア）Dの体積が10cm³のとき、発生した気体の体積は336cm³と等しい
（イ）Dの体積が20cm³のとき、発生した気体の体積は672cm³よりも大きい
（ウ）Dの体積が30cm³のとき、発生した気体の体積は746cm³よりも大きい
（エ）Dの体積が40cm³のとき、発生した気体の体積は746cm³と等しい
（オ）Dの体積が40cm³のとき、発生した気体の体積は746cm³よりも小さい
（カ）Dの体積が50cm³のとき、発生した気体の体積は746cm³と等しい
（キ）Dの体積が50cm³のとき、発生した気体の体積は746cm³よりも小さい
（8）アルミニウムと同様に、Cにとけて気体を発生する物質を次の中から1つ選んで、記号で答えなさい。
（ア）鉄　（イ）マグネシウム　（ウ）あえん　（エ）石灰石　（オ）鋼

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【解説と解答】
【実験1】グラフからB：C＝2：1、A：C＝2：3で中和することがわかります。

（１）A15cm³とC20cm³の場合、A15cm³とちょうど中和するCは22.5cm³になるので、まだ中和していないから酸性になります。したがってBTBは黄色に反応します。

一方Bが15cm³の場合はCが7.5cm³で中和しますが、Cは20cm³入っているので、アルカリ性になり、BTBは青色に反応します。

（答え）Aを入れたもの　黄色　Bを入れたもの　青色
【実験2】からCには30cm³に1.2ｇの水酸化ナトリウムが含まれ、それに20cm³の塩酸Aを加えると1.8gの食塩ができます。

（２）20cm³のAと20cm³のCでは中和はC20cm³分でするので、重さは1.8÷3×2＝1.2gになります。
（答え）1.2g

（３）10cm³のAと30cm³のCだと中和はAによって決まり、Cが15cm³の中和ですから、食塩は0.9g。と残り15cm3の水酸化ナトリウムが残るのでその重さが1.2÷2＝0.6gですから。、合計1.5gになります。
（答え）1.5g

（４）正しいものですから、イになります。分銅は手でもってはいけません。イが正しく右側に分銅をのせかえて調整するので、ウは誤り。エ、オも違います。
（答え）イ

【実験3】
（５）アルミニウムと塩酸ですから、発生する気体は水素です。
（答え）水素

（６）746÷672≒1.11ですから、20×1.11＝22.2cm³
（答え）22.2cm³

（７）DはCを2倍に薄めたので、Cを半分いれるのと同じことになります。
Dが10cm³であればCを5cm³入れるのと同じになりますから、オとカが正しくなります。
（答え）オ、カ

（８）水酸化ナトリウムに反応するのは亜鉛です。
（答え）ウ

「映像教材、これでわかる水溶液」（田中貴）

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