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中学受験理科の水溶液について、濃度、溶解度、結晶、中和などを確認する記事をまとめています。

中和に関する問題

2020年明大明治の問題です。うすい塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を用意し，表のような割合で混ぜ合わせて，7種類の水溶液A～Gを試験管につくりました。次に水溶液A～Gを使って，【実験1】～【実験3】を行いました。これらの実験について，問いに答えなさい。ただし，水溶液A～Gを入れた試験管は必要な数だけ用意されているものとします。

【実験1】水溶液A～Gに，緑色に調整したBTB溶液をそれぞれ加えて色の変化を観察すると，水溶液Cだけ緑色のままでした。【実験2】水溶液A～Gに，紫キャベツの煮汁をそれぞれ加えて色の変化を観察しました。【実験3】水溶液Cを蒸発皿に入れて加熱し，水を蒸発させたところ，固体が残りました。（1）【実験1】で，水溶液Gは何色になりますか。ア～オの記号で答えなさい。ア　黄　　　　イ　緑　　　　ウ　赤　　　　エ　紫　　　　オ　青（2）【実験2】で，水溶液Dは何色になりますか。ア～オの記号で答えなさい。ア　黄　　　　イ　縁　　　　ウ　赤　　　　エ　紫　　　　オ　青（3）【実験3】で残った固体は何ですか。（4）水溶液Eと，水溶液A～Gのうちのいずれか1つを混ぜ合わせ，線色に調整したBTB溶液を加えたとき，水溶液は緑色のままでした。混ぜ合わせた水溶液を選び，A～Gの記号で答えなさい。ただし，試験管内の水溶液はすべて使われたものとします。（5）水溶液CとDを混ぜ合わせ，緑色に調整したBTB溶液を加えると緑色にはなりませんでした。この水溶液に，さらに水溶液A～Gのうちのいずれか1つを加えたとき，水溶液は緑色になりました。加えた水溶液を選び，A～Gの記号で答えなさい。ただし，試験管内の水溶液はすべて使われたものとします。【解説と解答】（１）Cが中和をしたので、塩酸：水酸化ナトリウム水溶液＝１：２で中和します。ABはアルカリ性、DEFGは酸性です。 Gは酸性ですから、BTBでは黄色です。（答え）ア（２）Dも酸性ですが、紫キャベツでは赤です。（答え）ウ（３）Cはちょうど中和したので、食塩が残ります。（答え）食塩（４）EにAを加えると塩酸：水酸化ナトリウム水溶液＝１：２で中和します。（答え）A （５）CとＤを加えると塩酸：水酸化ナトリウム水溶液＝25cm3：35cm3です。 Bを加えると塩酸：水酸化ナトリウム水溶液＝１：２で中和します。（答え）B

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中和に関する問題

2019年浦和明の星の問題です。塩化水素という気体を水に溶かした溶液は塩酸といい，酸性の溶液です。水酸化ナトリウムという固体を水に溶かした溶液は水酸化ナトリウム水溶液といい，アルカリ性の溶液です。酸性の溶液とアルカリ性の溶液をまぜ合わせると，おたがいの性質をうち消し合います。このことを中和といいます。ちょうど中和した溶液にBTB溶液を加えると緑色になります。ある濃さの塩酸（溶液A）とうすい水酸化ナトリウム水溶液（溶液B）をまぜ合わせ，ちょうど中和するときの体積の関係をまとめました（図1）。これに関する各問いに答えなさい。

図1溶液Aと溶液Bをまぜ合わせ，ちょうど中和するときの体積の関係問1　溶液A10cm3と溶液B10cm3をまぜ合わせた溶液をちょうど中和させるためには，溶液Aと溶液Bのどちらを何cm3加えればよいですか。小数第二位を四捨五入して，小数第一位まで答えなさい。問2　溶液A30cm3と溶液B25cm3をまぜ合わせた溶液を，じゅうぶんに加熱して水を蒸発させました。蒸発せずに残るものは何ですか。考えられるものをすべて答えなさい。問3　溶液A30cm3に水15cm3を加えた溶液をつくりました。この濃さの塩酸を溶液Cとします。　　　次の（a）～（d）に答えなさい。（a）溶液Bと溶液Cをまぜ合わせ，ちょうど中和するときの体積の関係はどのようになりますか。定規を使わずにかきなさい。ただし，溶液Bの体積を横軸，溶液Cの体積をたて軸とします。

（b）溶液A24cm3と溶液C14cm3をまぜ合わせた溶液をちょうど中和させるためには，溶液Bを何cm3加えればよいですか。
（c）表1の組合せで溶液Bと溶液Cをまぜ合わせました。溶液①～溶液⑨に，BTB溶液を加えると，溶液の色はどのようになりますか。もっとも適当な組合せのものを選び，ア～クで答えなさい。

（d）表1の溶液①～溶液③に，アルミニウム片や鉄片を入れたところ，気体が発生したものがありました。もっとも適当な組合せのものを選び，ア～クで答えなさい。

【解説と解答】問1 グラフからA；B＝4：3です。したがってB＝10cm3に対してAは13.33cm3必要ですから、Aを3.3cm3足せばよいことになります。（答え）A・3.3 問2　A:B＝4：3ですから、Bが余ります。したがって食塩と水酸化ナトリウムが出てきます。（答え）水酸化ナトリウム，塩化ナトリウム（食塩）問3 （a）CにはAが3分の2含まれますから、Aが4必要な時Cは6必要になります。したがってC:B＝6：3＝2：1になります。（答え）

　（b）A24cm3にはBが18cm3、C14cm3にはBが7cm3必要ですから合計25cm3です。（答え）25　（c）B：C＝1：2ですから、①は塩酸が多く、②が中和、③が水酸化ナトリウム水溶液が多くなります。したがって酸性、中性、アルカリ性ですから黄色、緑、青でキ。（答え）キ　（d）①と③がアルミニウム、①が鉄ということになります。①は両方、③はアルミニウムに反応し②はともに反応しません。（答え）オ

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水溶液に関する問題

新4年生の保護者のみなさまへ　　中学受験パパママ塾「ONE」のご案内 2019年早稲田中学の問題です。物質が変化する際には熱が発生することがあります。例えば、塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和が起こると水溶液の温度が上昇します。これについて次のような実験を行いました。　以下の問いに答えなさい。ただし実験中、次のことが成り立っているものとします。・使用する水酸化ナトリウム水溶液と塩酸の痍さ、および混ぜる前の温度はどの実験でも同じである。・発生した熱はすべて水溶液の温度を上げることだけに使われる。・水溶液1cm3の温度を1℃上げるのに必要な熱の量はどの水溶液でも等しい。・混ぜ合わせた後の水溶液の体積が同じならば、水溶液の上昇温度は反応した水酸化ナトリウム水溶液の体積に比例する。　【実験l】　水酸化ナトリウム水溶液と塩酸を．100cm3ずつ混ぜ合わせると、水溶液の温度が6.7℃上がった。次に、この水溶液を加熱して水をすべて蒸発させると5.85gの白い物質が得られた。　【実験2】　水酸化ナトリウム水溶液と塩酸を、体積が合計200cm3になるようにいろいろな割合で混ぜ、上昇温度を測定した。この実験の結果の一部を右の表にまとめた。また、表の結果をグラフにしたものが図である。　【実験3】水酸化ナトリウム水溶液と塩酸を、実験2でもっとも上昇温度が高かった割合で混ぜ、上昇温度を測定した。このときの体積は合計800cm3であった。次に、この水溶液を加熱して水をすべて蒸発させ、得られた白い物質の重さを測定した。問1　塩酸の説明として、誤ったものを2つ選び、記号で答えなさい。　　　ア　塩化水素がとけた水溶液である。　　　イ　鼻をさすようなにおいがする。　　　ウ　赤色リトマス紙を青色に変える。　　　エ　石灰石をとかし、酸素を発生させる。　　　オ　電気を通す水溶液である。問2　実験2において、中和してちょうど中性になったときの水酸化ナトリウム水溶液の体積は、塩酸の体積の何倍ですか。問3　実験1で得られた白い物質の名前を答えなさい。複数の物質が考えられる場合は、すべて答えなさい。問4　実験2で上昇温度が5.0℃となるような割合で水酸化ナトリウム水溶液と塩酸を混ぜた後・鉄とアルミニウムを加えて反応の様子を観察します。このとき観察される反応の様子として考えられるものをすべて選び、記号で答えなさい。　　ア　鉄からもアルミニウムからも気体が発生した。　　イ　アルミニウムからは気体が発生したが、鉄からは気体が発生しなかった。　　ウ　鉄からは気体が発生したが、アルミニウムからは気体が発生しなかった。　　エ　鉄からもアルミニウムからも気体は発生しなかった。問5　実験3での上昇温度は何℃ですか。また、このとき得られた白い物質の重さは何gですか。

【解説と解答】問l　塩酸は酸性なので、青リトマス紙が赤になります。石灰石を溶かして出てくるのは二酸化炭素。　（解答）ウ，エ問2　同じ2.0°の上昇のとき、塩酸水酸化ナトリウム30cm3はすべて使われており、またその時塩酸は10cm3なので3：1で反応していると考えられます。（解答）3　　問3　100cm3ずつだと、水酸化ナトリウム水溶液はすべて使われているので、残った物質は塩化ナトリウムだけになります。（解答）塩化ナトリウム　　問4　5.0℃であれば、まだ完全に中和していません。ただし、塩酸が残っている場合もあれば、水酸化ナトリウムが残っている場合もあるのでアとイが考えられます。（解答）ア，イ　　問5　800cm3 なので水酸化ナトリウム水溶液600cm3、塩酸200cm3になります。したがって5.85×6＝35.1gになります。また温度上昇はグラフから150：50のところになるので、2.0×5＝10℃になります。（解答）上昇温度10　　重さ　35.1 第3回　理科　「これでわかる水溶液」（１）溶解度（２）金属の反応（３）中和　の３つのテーマを集中して理解するための映像教材です。

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