「中和」タグアーカイブ

中和に関する問題

2014年成城中学の問題です。

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。

【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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中和に関する問題

2010年　桐朋中学の問題です。

次の文を読み、以下の問いに答えなさい。

濃度が異なる２種類の水酸化ナトリウム水溶液（以下A液、B液とします。）と、ある濃度の塩酸（以下C液とします。）があります。A液の濃度は4％であることが分かっています。これらの水溶液を用いて、以下の実験を行いました。
＜実験1＞A液100cm3にC液50cm3を加えると、（1）中性になりました。この水溶液を加熱すると、後に白い粉が5.85g残りました。
＜実験2＞A液140cm3とB液60cm3を混ぜ、これにC液190cm3を加えると、中性になりました。
＜実験3＞A液150cm3にアルミニウムを少しずつ加えていくと、(2)気体が発生し、アルミニウムは4.05gまで溶けました。
＜実験4＞C液150cm3にアルミニウムを少しずつ加えていくと、気体が発生し、アルミニウムは2.7gまで溶けました。
なお、1cm3の水溶液の重さはすべて1gとします。

問1　下線部（1）について、これにBTB溶液を加えると何色になりますか。
問2　下線部(2)の気体の名前を答えなさい。
問3　下線部(2)の気体の性質として、正しいものを次のア～クからすべて選び、記号で答えなさい。
ア.空気より軽い。　イ.空気より重い。
ウ.水に溶けやすい。　エ.水に溶けにくい。
オ.においがある。カ.　においがない。
キ.石灰水に通すと白くにごる。
ク．無色である。

問4　＜実験4＞で、C液にアルミニウムの粉を加えた場合と、同じ重さのアルミ箔（はく）を加えた場合とでは、どのような違いが観察されますか。説明しなさい。

問5　＜実験2＞で、中性になった溶液を加熱すると、白い粉は何gできますか。

問6　B液100cm3にC液180cm3を加えました。この水溶液について、次の問いに答えなさい。

（1）BTB溶液を加えると何色になりますか。
（2）この水溶液を加熱すると、白い粉は何gできますか。
（3）この水溶液にアルミニウムは何g溶けますか。

問１　中性ですからBTB液の反応は緑色です。
（答え）緑色

問２　水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウムの反応で発生する気体は水素です。
（答え）水素

問３　水素の性質ですから、

空気より軽く、水には溶けにくく、においはなく、無色です。

（答え）ア　エ　カ　ク

問４　アルミ箔は面になっていますが、粉の方が反応する表面積は大きいので、アルミニウムの粉の反応が激しくなります。

（答え）アルミニウムの粉を入れたときの方が、早く溶け、激しく気体が発生する。

問５　A：C＝2：1で中和するので、C液190cm3に反応するA液は190×2＝380cm3です。

これは実験１の380÷100＝3.8倍ですから、5.85×3.8＝22.23gになります。

（答え）22.23g

問６　問５から実験１でA液は140cm3ありましたから、A液380－140＝240cm3とB液60cm3が同じです。

C液180cm3を中和させるのに必要なA液は180×2＝360cm3ですから、B液は360÷240×60＝90cm3が必要になるので、B液は100cm3ですから水酸化ナトリウム水溶液の方が多くなります。
したがって（1）はアルカリ性なので青色になります。

（２）は食塩が実験１の180÷50＝3.6倍になるので、5.85×3.6＝21.06g
B液が10㎝3残っていますから、これはA液40㎝3と同じになるので、40×0.04＝1.6gが水酸化ナトリウムですから、
白い固体は21.06＋1.6＝22.66gになります。

（答え）22.66g

（３）A液150cm3でアルミニウムが4.05ｇ溶けるので、B液10㎝3はA液40㎝3と同じですから、
4.05×4/15＝1.08gのアルミニウムが溶けます。

（答え）1.08g

「映像教材、これでわかる水溶液」（田中貴）

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理科は知識と計算

　理科は大きく分けて二つの出題分野があります。ひとつは知識分野、もうひとつが計算分野です。
　生物、人体、地学、天体の一部が知識分野、水溶液、力、電気、天体の一部が計算分野です。
　入試傾向で見ると、知識分野がどのくらいのウェイトを占めるのか、計算分野のレベルがどのくらいなのかがひとつの水準になります。

　理科の問題レベルでいえば、知識分野が多く計算分野のレベルがやさしければ「やさしめ」ということができるでしょう。逆に計算分野のレベルが高かったり、記述問題や実験問題が多く出題される場合は難しいと判断できるのです。

　知識はある程度覚えれば解決します。実際に入学試験に出題される知識というのはしぼられており、出題範囲すべてを１００とすれば３０程度が出題の７０%を占めるというデータがあります。つまり入試によく出る知識はある程度決まっているのです。徳川三代将軍の名前は聞かれても、四代将軍は聞かれることがまずありません。ということは逆にこの良く出る３０がしっかり理解できていれば７割得点することができるのです。７割というラインはどの学校でも合格ラインを超えますから、知識分野についてはこの３０をしっかり覚えるということが重要な対策になります。

　多くの塾でもあるいは学習参考書でもこの３０%を特定することに力を入れていますので、知識をまとめているテキストを１冊に絞って集中的に学習することが重要です。ただ、あまり早く始めても忘れてしまうことが多いので、この勉強は秋以降に集中させることが効率的といえるでしょう。

　一方、計算問題については、男子受験校で難しい問題を出題する場合が多く、女子中堅校では出題してもあまり差がつかない（よくできない）ということで出題が見送られます。したがって過去１０年の問題をしっかりと調べてみることが重要です。例えば電気や水溶液の計算問題であまり難しい問題が出ていないとすれば、そこに力を入れる必要はあまりないでしょう。

　逆に確実に出題される学校を受験する場合、前半に先の４分野を集中して学習することが重要になります。ただし、これらの範囲は、算数に比べて出題がパターン化されています。
　例えば中和の問題は、誤解を恐れずにいえば、水酸化ナトリウム水溶液と塩酸の中和に関する問題がほぼ全部です。この場合、水酸化ナトリウム水溶液を固定して塩酸を入れていくのか、逆に塩酸を固定して水酸化ナトリウム水溶液を入れていくのかの２つのパターンに絞られますから、それを集中して学習していけばいいことになります。

　理科の指導をする先生は、大方この出題傾向は熟知されていますから、もし志望校が決まって過去の出題傾向を調べてみたけれど、具体的によくわからなければ相談してみることをお勧めします。

以上を総合して、
（１）知識中心型（簡単な計算問題を含む）
（２）計算、実験、記述型
のどちらであるかを学校別に見てみると、圧倒的に（１）の類型が多いのです。（１）の場合、いたずらに難しい計算問題に時間をかけるよりは前半に、算数や国語に十分時間を使い、秋以降知識と計算関連のパターン問題をしっかりマスターすることで十分でしょう。
　特に電気、力は不得意な子どもたちが多く、それがために理科を嫌いになるケースが多いので、与える問題のレベルには十分気をつけてください。

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