2014年成城中学の問題です。

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次の文を読み、以下の問いに答えなさい。

【実験1】
A～Dの4つのビーカーに、ある濃さの塩酸と、水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれ加えて混ぜた後、BTB液を2、3滴加えました。加えた塩酸および水酸化ナトリウム水溶液の体積とBTB液を加えたときの色は次の表のようになりました。

図１

問１　この塩酸50㎝3をちょうど中和させるのに必要な水酸化ナトリウム水溶液は何cm3ですか。

問２　ビーカーAの水溶液をおだやかに熱して、出てきた気体を集めました。この気体の名前を答えなさい。

問3　次のア～オの金属のうち、ビーカーDの水溶液に加えて熱したところ、水素が発生するものをすべて選び、記号で答えなさい。

ア　鉄　イ　亜鉛　ウ　銅　エ　金　オ　アルミニウム

【実験2】

実験1と同じ塩酸40㎝3に、実験1と同じ濃さの水酸化ナトリウム水溶液を加えてまぜた後、熱して水分を蒸発させ、残った固体の重さを調べました。水酸化ナトリウム水溶液の体積を変えて何回か実験したところ、次のグラフのような結果になりました。

問4　グラフの中の空欄にあてはまる数を答えなさい。

問5　塩酸40㎝3に、水酸化ナトリウム水溶液50㎝3を加えて熱したとき、残った個体には2種類の物質が含まれていました。何という物質が何g含まれていましたか。

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【解説と解答】
問1
BのBTB反応が緑色になっているので塩酸：水酸化ナトリウム水溶液＝4：3で中和します。
したがって50×$$\frac{3}{4}$$＝37.5

【答え】37.5cm3

問2　
Aは酸性のままですから、塩酸が残っています。したがって熱すれば塩化水素が出てきます。

【答え】塩化水素

問3
Dは水酸化ナトリウム水溶液が残っています。したがって水素が発生するのは亜鉛とアルミニウムです。

【答え】イとオ

問4
中和は4：3とわかっていますから塩酸40㎝3を中和させる水酸化ナトリウム水溶液は30cm3です。

【答え】30cm3

問5
グラフから水酸化ナトリウム10cm3には水酸化ナトリウムが1.44－1.17＝0.27g含まれています。
グラフから中和でできる食塩は1.17gとわかっていますから、残り水酸化ナトリウム20㎝3に含まれる水酸化ナトリウムは0.27×2＝0.54gです。

【答え】
食塩1.17g　水酸化ナトリウム0.54g

「映像教材、これでわかる水溶液」（田中貴）

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2014年豊島岡中学の問題です。

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金属は、酸に溶かすと水素を発生し、酸素と反応すると酸化物という物質に変わります。次の反応条件を読んで以下の問いに答えなさい。

金属と酸との反応

●　鉄56gを十分な量の酸に溶かすと22.4Lの水素が発生する。

●　アルミニウム28gを十分な量の酸に溶かすと33.6Lの水素が発生する。

金属と酸素との反応

●　鉄は使われる酸素の量の違いにより、黒色または褐色の酸化物になる。

　【1】　鉄56gに酸素11.2Lが使われると、黒色の酸化物のみが72gできる。
　【2】　鉄56gに酸素16.8Lが使われると、褐色の酸化物のみが80gできる。

●　アルミニウム28gに十分な量の酸素が使われると、52gの酸化物ができる。

（1）同じ重さの鉄とアルミニウムを別々に十分な量の酸に溶かしたとき、アルミニウムから発生した水素の体積は、鉄から発生した水素の体積の何倍になりますか。小数点以下第1位を四捨五入して整数で答えなさい。

（2）同じ重さの鉄とアルミニウムを別々に酸素と反応させたら、鉄はすべて黒色の酸化物に、アルミニウムもすべて酸化物に変わりました。アルミニウムに使われた酸素の体積は、鉄に使われた酸素の体積の何倍になりますか。小数点以下第1位を四捨五入して整数で答えなさい。

（3）同じ重さの鉄とアルミニウムを別々に酸素と反応させたら、鉄はすべて褐色の酸化物に、アルミニウムもすべて酸化物に変わりました。アルミニウムに使われた酸素の重さは、鉄に使われた酸素の重さの何倍になりますか。小数点以下第1位を四捨五入して整数で答えなさい。

（4）鉄を酸素と反応させたとき、鉄はすべて反応し、黒色と褐色の酸化物ができました。このときの黒色と褐色の酸化物の重さの比は1：1でした。黒色の酸化物に変化した鉄の重さは、はじめにあった鉄の重さの何％ですか。小数点以下第1位を四捨五入して整数で答えなさい。

（5）黒色の鉄の酸化物とアルミニウムを重さの比1：1で混ぜたものを酸素と反応させたとき、褐色の鉄の酸化物とアルミニウムの酸化物ができました。反応した酸素の重さは反応前のアルミニウムの重さの何倍になりますか。小数点以下第3位を四捨五入して第2位まで答えなさい。

（6）次のあ～かの文章の（　　　）には、「酸」または「酸素」のいずれかの言葉が入ります。「酸」が入る文章をすべて選び、記号で答えなさい。

あ.石灰石に（　　　）を反応させると、二酸化炭素が発生する。
い.水素と（　　　）を反応させると、水ができる。
う.BTB溶液に（　　　）を加えると、水溶液は黄色であった。
え.過酸化水素に二酸化マンガンを加えると、（　　　）ができる。
お.硫黄と（　　　）を反応させると、酸性雨の原因物質ができる。
か.水に（　　　）を加えると、電気が流れるようになった。

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【解説と解答】
（１）
鉄56gから22.4Lの水素が発生し、アルミニウム28gから33.6Lの水素が発生するので、アルミニウム56gからは67.2Lの水素が発生します。

したがって67.2÷22.4＝3

（答え）3倍

（２）
鉄56gが黒色の酸化物72gに変わるので、このとき使われた酸素の重さは72－56＝16gになります。

一方アルミニウム28gは52gの酸化物に変わるので、56gの場合は104ｇになるから、酸素の重さは104－56＝48gになります。
したがって48÷16＝3倍

（答え）3倍

（３）
今度は鉄が褐色の酸化物に変わりました。褐色の酸化物は鉄56gに対して80gできますから、酸素の重さは80－56＝24g　
（２）からアルミニウムは48gですから、48÷24＝2倍

（答え）2倍

（４）酸化物の重さが黒色：褐色＝1：1でした。
黒色の酸化物が720gできるとき、鉄は56×10＝560g
褐色の酸化物が720gできるとき、鉄は56×9＝504ｇ
したがってもとの鉄の重さは黒色：褐色＝10：9です。
10÷19＝0.5263･･･　より53％

（答え）53％

（５）鉄が56gで黒色が72g、褐色が80gですから、黒色の酸化物は褐色の酸化物にすると、あと8ｇだけ酸化することができます。

72と28の最小公倍数は、504なので、ともに504g用意すると、
褐色の酸化物は560gでき、アルミニウムの酸化物は936gできます。

このとき反応した酸素は560－504＝56gと936－504＝432gですから、合計で432＋56＝488g

もとのアルミニウムは504gですから、488÷504＝0.9682･･･

（答え）0.97倍

（６）
あ　石灰石に酸をまぜると二酸化炭素が発生します。
い　水素と酸素をまぜると水ができます。
う　BTB液に酸を加えると、水溶液は黄色になります。
え　過酸化水素水に二酸化マンガンを加えると酸素が発生します。
お　硫黄と酸素をまぜると、酸性雨の原因物質になります。
か　水に酸を加えると、電気がながれるようになった。

ということなので、酸が入るのはあ、う、か

（答え）あ、う、か

「映像教材、これでわかる水溶液」（田中貴）

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2014年聖光の問題です。

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　次のA～Hの水溶液について、あとの（1）～（7）の問いに答えなさい。
A　炭酸水　　　B　砂糖水　　　C　食塩水　　　D　アンモニア水
E　石けん水　　F　重そう水　　G　酢 H　石灰水（水酸化カルシウム水溶液）

（1）　緑色のBTB溶液を加えたとき、BTBの色が変わらない水溶液を、A～Hの中からすべて選び、記号で答えなさい。

【解説と解答】
BTBは黄色が酸性、青がアルカリ性、緑が中性です。緑色で変わらないのだから、中性を選べばいいので、BとCです。
（答え）B　C

（2）　刺激臭のする水溶液を、A～Hの中から2つ選び、記号で答えなさい。
【解説と解答】
刺激臭があるのはアンモニア水と酢です。
（答え）D　G

（3）　Fの水溶液に塩酸を加えたとき、発生する気体の名前を答えなさい。
【解説と解答】
重曹は炭酸水素ナトリウムなので、塩酸に入れると二酸化炭素を発生します。
（答え）二酸化炭素

（4）　青色リトマス紙につけたとき、リトマス紙の色が赤色に変わるものを、A～Hの中からすべて選び、記号で答えなさい。

【解説と解答】
青リトマスが赤く反応するのは酸性ですから、AとGです。
（答え）A、G

（5）　二酸化炭素と砂糖を、それぞれ別の容器を使って水に溶かしました。温かい水と冷たい水のどちらの方によく溶けましたか。（ア）～（エ）の中から1つ選び、記号で答えなさい。
（ア）　二酸化炭素も砂糖も、温かい水の方によく溶けた。
（イ）　二酸化炭素も砂糖も、冷たい水の方によく溶けた。
（ウ）　二酸化炭素は温かい水の方によく溶けたが、砂糖は冷たい水の方によく溶けた。
（エ）　二酸化炭素は冷たい水の方によく溶けたが、砂糖は温かい水の方によく溶けた。

【解説と解答】
固体は温かい水の方が溶け、気体は冷たい水の方が良く解けます。
（答え）
エ

（6）　缶入りの炭酸飲料を、冷凍庫に入れてはいけません。それは、冷凍庫から取り出して、ふたを開けたとき、缶の中の液体が激しく噴き出すことがあるからです。噴き出す理由を簡単に説明しなさい。
【解説と解答】
冷凍庫に入れると凍ります。凍ると体積が増えるので缶内の圧力が増すので、吹き出しやすくなります。
（答え）
液体が凍ると体積が増えて缶の内側の圧力が大きくなり、吹きこぼれやすくなるから。

（7）　気体を水に溶かして作った水溶液はどれですか。B～Hの中から1つ選び、記号で答えなさい。
【解説と解答】
気体が溶けているのはAとDですが、B～Hで選ぶのでDのアンモニア水です。
（答え）
D

「映像教材、これでわかる水溶液」（田中貴）

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