2015年城北中学の問題です。

酸素の中でものが燃えるようすを調べるために、つぎのような実験をしました。
　【実験1】　器具Aに酸素を集めるため、気体発生装置に（①）と4.0％の過酸化水素水を入れて酸素を発生させ、（②）置換で器具Aの中に集めてふたをしておきました。
　【実験2】　酸素の入った器具Aの中に、図のように火のついたろうそくをのせた燃焼さじを入れたら、はげしく燃えたあと、火は消えました。
　【実験3】　【実験2】のあとの器具Aに石灰水を入れて振り混ぜて、石灰水のようすを観察しました。

　【実験4】　【実験3】のろうそくの代わりに、木片（木のかけら）、スチールウール（鉄の細い線のまとまり）を使って、それぞれ同じように実験をしました。

問1　図の器具Aの名まえは何といいますか。
　　　　　　　　　　　　　　
問2　文中の（①）に入る物質を答えなさい。

問3　文中の下線部（②）に入る最も適切なことばを漢字2文字で答え、その方法を表す図を下のア～オから1つ選び記号で答えなさい。ただし、図の矢印は発生した気体が管の中を通る向きとします。

問4　ろうそく、木片、スチールウールのそれぞれが燃えたあとに石灰水を入れて、振り混ぜた結果として正しいものを、つぎのア～クから1つ選び、記号で答えなさい。
　ア.ろうそく、木片、スチールウールの実験の3つで白く濁った。
　イ.ろうそく、木片の実験の2つで白く濁った。
　ウ.ろうそく、スチールウールの実験の2つで白く濁った。
　エ.木片、スチールウールの実験の2つで白く濁った。
　オ.ろうそくの実験だけで白く濁った。
　カ.木片の実験だけで白く濁った。
　キ.スチールウールの実験だけで白く濁った。
　ク.ろうそく、木片、スチールウールの実験の3つとも白く濁らなかった。

問5　4.0％の過酸化水素水が10gあるとき、その中に含まれる過酸化水素は何gですか。割り切れないときは、小数点以下第2位を四捨五入して、第1位まで答えなさい。

問6　酸素が発生するとき、過酸化水素水に溶けている過酸化水素が水と酸素に分解します。（①）はこの分解をすすめる役割をします。いま、過酸化水素68gが分解して、水が36gできて酸素が25L（リットル）発生するとします。
（1）このとき、酸素25Lの重さは何gと計算できますか。割り切れないときは、小数点以下第2位を四捨五入して、第1位まで答えなさい。
（2）この実験で使った器具Aの容積は0.25Lでした。0.25Lの酸素を発生するのに必要な4.0％の過酸化水素水の重さは何gですか。割り切れないときは、小数点以下第2位を四捨五入して、第1位まで答えなさい。

【解説と解答】
問1　器具Aは集気びんです。
（答え）集気びん

問2　酸素を発生させるために過酸化水素水と反応させるので、二酸化マンガンになります。
（答え）二酸化マンガン

問3　酸素を集めるので、水上置換になります。
（答え）水上置換　図　オ

問4　石灰水と反応するのは二酸化炭素で、燃焼で二酸化炭素が出るためには炭素が燃えないといけないのですが、スチールウールは酸化鉄ができるものの、二酸化炭素は出ないので、これだけ白く濁りません。したがってろうそくと木片だけになるからイになります。
（答え）イ

問5　10×0.04＝0.4gになります。
（答え）0.4g

問6　
（１）
二酸化マンガンは触媒なので、化学変化には関係ありません。
68-36＝32gが酸素にあんります。
（答え）32ｇ

（２）0.25Lに対しては68÷100＝0.68gの過酸化水素がいるので、0.68÷0.04＝17gになります。
（答え）17g

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2014年浅野中学の問題です。

次の［気体の説明］および［実験1］、［実験2］をもとに、後の（1）～（6）の問いに答えなさい。
［気体の説明］
・気体Aはもっとも軽い気体で、燃料電池に用いられています。
・気体Aと気体Bを体積比で2：1の割合で混合して点火すると、完全燃焼して液体Cのみができます。
・気体Dと気体Eは炭素と水素からできている気体で、どちらも気体Bとある割合で混合して点火すると、完全燃焼して液体Cと気体Fができます。
・気体Fは石灰水に通すと石灰水が白くにごります。
・気体Gは空気中に約80％含まれています。
・気体Gは気体Bと混合して点火しても燃焼しません。気体Gは気体Aとある割合で混合して、特殊な装置で反応させると気体Hが発生します。気体Hは水によく溶け、その水溶液はアルカリ性を示します。
［実験1］
　同じ体積の気体Aと気体Dを混合し、それに気体Bを入れて点火し、完全燃焼します。混合気体と気体Bとが完全燃焼すると、混合気体と気体Bはすべて反応し、液体Cと気体Fのみになっていました。混合気体の体積と、完全燃焼に必要な気体Bの体積を変えて実験すると、［表1］のような結果になりました。

同じ体積の気体Aと気体Dと気体Eを混合し、それに気体Bを入れて点火し、完全燃焼します。混合気体と気体Bとが完全燃焼すると、混合気体と気体Bはすべて反応し、液体Cと気体Fのみになっていました。混合気体の体積と、完全燃焼に必要な気体Bの体積を変えて実験すると、［表2］のような結果になりました。

（1）気体Gと気体Hに当てはまるものを、次のア～コの中からそれぞれ1つずつ選び、その記号で答えなさい。
ア　酸素　　イ　水素　　ウ　アルゴン　　エ　プロパン　　オ　二酸化炭素
力　水蒸気　　キ　塩素　ク　窒素　ケ　メタン　　　コ　アンモニア
（2）［表1］の①に当てはまる数値を答えなさい。

（3）気体Dと気体Bが完全燃焼する時の気体Dと気体Bの体積比を、もっとも簡単な整数で答えなさい。
（4）［表2］の②に当てはまる数値のうち、気体Eにより発生する気体Fの体積は何mLですか。
（5）気体E250mLが完全燃焼する時、必要な気体Bの体積は何mLですか。
（6）気体A150mL、気体D100mL、気体E50mLを混合し、完全燃焼させる時に必要な気体Bは何mLですか。

（解説と解答）
（１）
まず気体の説明から
Aは水素とわかり、Bは酸素で液体Cは水です。
気体D、Eは炭素、水素でできていて完全燃焼をすると水と二酸化炭素になるので、プロパン、メタンなどのガスが考えられます。
気体Fは二酸化炭素。気体Gは窒素。気体Hはアンモニア。

以上から、
Gは窒素でク、気体Hはコです

（答え）
G　ク　H　コ

（２）表から混合気体と気体Bは4：5の割合で結びついていますから、300×$$\frac{5}{4}$$＝375mLになります。
（答え）
375

（３）
気体Aは気体Bと2：1で結びつきます。混合全体が500mLあったとき、250mLの水素（気体A）に必要な酸素（気体B）は125mL。
使われた酸素は625mLですから、625－125＝500mLが気体Dに使われた酸素です。したがって250：500＝1：2になります。
（答え）
1：2

（４）表から混合気体と気体Fの比は3：4ですから375×$$\frac{4}{3}$$＝500
混合気体はそれぞれ125mLで、表１から気体Aと気体Dの混合気体からはその半分の気体F（二酸化炭素）がでるので、125mLが気体Aと気体Dからですから、残りが気体Eからによります。
500－125＝375
（答え）
375

（５）実験2は混合気体がA：D：E＝1：1：1です。
150mLのとき、50mLの気体Dは（３）から50×2＝100mLの酸素が必要になり、水素は50÷2＝25mLですから、気体Eに必要な酸素の量は375－100－25＝250mLになります。
したがってE：B＝1：5ですから、E250mLを完全燃焼させるのに必要な酸素の量は250×5＝1250mLになります。

（答え）
1250

（５）Aには150÷2＝75mL　Dには100×2＝200mL　Eには50×5＝250mL　の酸素が必要になるので、合計すると525mLになります。

（答え）
525

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2014年　灘中学の問題です。

二酸化炭素についての次の文を読んで、以下の問いに答えなさい。
　二酸化炭素が水に溶けると炭酸水になります。気体の二酸化炭素が水に溶ける量を調べるために以下の実験を行いました。なお，気体の体積は、すべてピストンが自由に動く状態で測定しました。また、この実験では水は凍ることはなく，水の蒸発を考える必要はありません。なお水に二酸化炭素が溶けても液体部分の体積は変わらないものとします

実験1　図1のような自由に動くピストンのついた容器に0℃の水1Lと0℃の二酸化炭素の気体2Lを入れ、0℃に保ってしばらく放置すると、気体部分の体積が0.27Lになったところでピストンが停止しました。

実験2　実験1の容器を21℃に温め、しばらく保つと気体部分の体積が1.2Lになったところで、ピストンが停止しました。

実験3　二酸化炭素の体積の温度による変化を調べるために　実験1と同じ自由に動くピストンのついた容器に、0℃の二酸化炭素の気体のみを1L入れました。その後温度を変化させ、二酸化炭素の体積を調べると、図2のような結果が得られ、90℃では1.33Lになりました。

問1　次のア～エの気体のうち、水に最もよく溶けるものを選んで、記号で答えなさい。
ア　酸素　イ　窒素　ウ　アンモニア　エ　二酸化炭素

【解説と解答】
アンモニアが一番良く溶けます。0℃で1mLの水に1176mL溶けます。
ウ

問2　実験1では、容器内に入れた二酸化炭素の何％が水に溶けていますか。

【解説と解答】
2Lの内、残った二酸化炭素が0，27Lですから、溶けた二酸化炭素は2－0.27＝1.73Lなので1.73÷2×100＝86.5%です。
（答え）86.5

問3　21℃の二酸化炭素の気体5Lを0℃に冷やすと、その体積は何Lになりますか。小数第3位を四捨五入し、小数第2位まで求めなさい。

【解説と解答】
図２のグラフから90℃で1.33L、0℃で1Lなので、0.33÷90×21＝0.077　より21℃では1.077Lです。
5÷1.077＝4.642･･･≒4.64
（答え）4.64L

問4　実験2で、21℃の二酸化炭素の気体何Lが水に溶けていますか。小数第3位を四捨五入し、小数第2位まで求めなさい。

【解説と解答】
0℃で2Lの二酸化炭素は21℃では2×1.077＝2.154Lですから、2.154－1.21＝0.944≒0.94L溶けていることになります。

（答え）0.94

問5　1Lの水に溶ける二酸化炭素の重さを、0℃と21℃で比較すると、0℃では21℃のときの何倍になりますか。小数第3位を四捨五入し、小数第2位まで求めなさい。ただし、温度によって水の体積は変化しないものとします。

【解説と解答】
0℃では2Lの二酸化炭素の内、1.73Lが溶けました。したがって問1から86.5％が溶けたことになります。
21℃では、2.154Lのうち、0.944L溶けていることになりますから、0.944÷2.154×100≒43.8％が溶けたことになります。
したがって86.5÷43.8＝1.974･･･≒1.97倍になります。
（答え）1.97

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