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中和に関する問題

2018年フェリス女学院の問題です。

1　うすい塩酸とうすい水酸化ナトリウム水よう液を、次のア～エのように試験管に入れ　ました。試験管は3本ずつ用意しました。
　　ア　塩酸を5mL
　　イ　塩酸4mLと水酸化ナトリウム水よう液1mLを混ぜたもの
　　ウ　塩酸2.5mLと水酸化ナトリウム水よう液2.5mLを混ぜたもの
　　エ　水酸化ナトリウム水よう液を5mL
これらの水よう液にアルミニウムの小さい板、鉄の小さい板、石灰石の小さいかたまりを入れて、試験管内の様子を観察しました。表はその結果です。

【結果】
カ：何も起きなかった　　　
キ：気体が出て、固体がとけた
ク：気体は出なかったが、固体はとけた

1　表の実験結果について、次の問いに答えなさい。
　（1）鉄を入れた実験の①～④で観察されることとして正しいものを、結果カ～クから選びなさい。
　（2）アルミニウムを水よう液ウに入れた結果がカになった理由を説明しなさい。
2　アルミニウムを水よう液ア～エに入れた後、約10分たってから、試験管内の水よう液を2mLずつ取り、蒸発皿に入れてガスバーナーであたためました。しばらくすると水分が蒸発し、どの水よう液からも固体が出てきました。
（1）水よう液イから出てきた固体には2種類がふくまれています。それぞれどのようにしてできたものですか。説明しなさい。
（2）ガスバーナーの炎の大きさを変えるときには、ガスの量を調節します。ガスの量を調節するときに回すねじは、図サとシのどちらですか。
（3）ガスバーナーの火を消す時には、図のサとシのどちらねじを先に閉めますか。

3　石灰石を入れたときに出た気体を調べたところ、二酸化炭素だとわかりました。

二酸化炭素であることを確かめる実験を2つ考え、どのような実験結果が観察されるか、それぞれ答えなさい。ただし、気体検知管は使わないことにします。

【解説と解答】
１
(1)実験の結果から水溶液ウは完全に中和しています。したがって、塩酸：水酸化ナトリウム水溶液を1:1で混ぜ合わせると、完全中和します。したがってアとイは塩酸が残り、ウは食塩水、エは水酸化ナトリウム水溶液ですから、アとイが固体が溶けてウとエは何も変化がありません。
（答え） ① キ ② キ ③ カ ④ カ
(2)水溶液ウは完全中和しました。
（答え）塩酸と水酸化ナトリウム水溶液が完全中和したから。
２
（1)イは塩酸が残っていたので、そこにアルミニウムを入れると塩化アルミニウムが残ります。
（答え）塩酸と水酸化ナトリウム水溶液が中和してできたもの。
　　　塩酸とアルミニウムが反応してできたもの。
（2）ガスの元栓はシ。
（答え）シ
（3）まず空気を遮断します。
（答え）サ
３二酸化炭素は石灰水に通すと白くにごります。また光合成に使われることから、比較実験をすることもできるでしょう。
（答え）石灰水に通すと白くにごる。
気体を通した水とふつうの水に水草を入れ，光合成量を比べる。