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2018年女子学院の問題です。

J子さんは、重そうの粉とクエン酸の粉入浴剤と同じ反応が起こると聞いた。そこで、2つの粉を混ぜたものを水に入れてよくかき混ぜた。すると、入浴剤と同じように盛んに泡が出た。また、容器をさわると少し冷たく感じた。J子さんは、気体が逃げるとその分重さが減ると考えた。
J子さんは、重そう2gといろいろな重さのクエン酸の粉を混ぜておき、それをビーカーに入れた40ｇの水に加えてかき混ぜ、反応前と反応後の重さと温度の変化を調べた。反応後にはすべての粉が溶けていた。グラフ1とグラフ2はその結果である。

（1）ここで発生した気体は石灰石にうすい塩酸を加えたときに発生する気体と同じである。
　1 この気体の名前を書きなさい。
　2 次のア～カの文の中で、この気体について書かれたものを選びなさい。
　　ア　水素より重いが、酸素や窒素より軽い。　
　イ　空気中には約0.4％存在する。
　　ウ　都市ガスや炭を燃やしたときにできる。　
エ　酸性雨の原因の一つである。
　　オ　水でぬらした青色リトマス紙を赤く変える。
　　カ　炭酸水から出てくる気体と同じであり、冷やしたときの方があたためたときよりよく出てくる。
（2）グラフ1から読み取れることを次のア～オから選びなさい。
　　ア　水平になっているところでは、気体は発生していない。
　　イ　水平になるまでは、逃げた気体の重さはクエン酸の重さに比例している。
　　ウ　水平になっているところでは、反応が終わるまでの時間はすべて等しい。
　 エ　加熱すると反応はもっとはやく進む。
　　オ　発生した気体は水にあまり溶けない。
（3）グラフ1とグラフ2から考えて、重そうの粉とクエン酸の粉それぞれを水に溶かしたとき、冷たくなる場合はA、あたたかくなる場合はB、温度が変わらない場合はCを○で囲みなさい。また、それはグラフのどの部分からわかることか、グラフの横軸の値を表した次のア～エから選びなさい。
　　　　ア　0　　　　イ　0～1.5　　　　ウ　1.5　　　　エ1.5～3.5
（4）40gの水に次の1,2を溶かしたとき、水の温度はもとの温度から何℃変化すると考えられるか。下の表を使って計算し、答えは、四捨五入して小数第一位まで求めなさい。ただし、溶けたときに出入りする熱はすべて水の温度の変化に使われるものとする。
　1　重そう1ｇ　　　　2　クエン酸2g

（5）重そうを1g 水を20gに変えて同様に実験を行った。

　1 クエン酸の重さと逃げた気体の違さの関係を表すグラフは、どのような形になると考えられるか。解答欄にかき入れなさい。
　　　点線は重そう2g、水40gのときのグラフである。

　2　クエン酸の重さと下がった温度の関係を表すグラフは、グラフ2と同じように途中からグラフの傾きが変化した。
　　前半の直線の傾き、後半の直線の傾きは、グラフ2と比べてどうなるか、ア～ウからそれぞれ選びなさい。
　　　　ア　小さくなる（ゆるやかになる）　　　　　
　　　　イ　変わらない　　　　　
　　　　ウ　大きくなる（急になる）
2
　
（1）重そう、クエン酸をそれぞれ水に溶かし、紫キャベツ液を加えると、重そうの水溶液は緑色、クエン酸の水溶液は赤色になった。
　紫キャベツ液を加えたときの色がそれぞれの水溶液と同じになるものを次のア～オから選びなさい。
　　ア　アンモニア水　　イ　うすい塩酸　　ウ　食塩水　　　エ　食酢　　オ　水酸化ナトリウム水溶液

（2）すべての酸性の水溶液にあてはまる性質を次のア～エから選びなさい。
　　　ア　青色リトマス紙を赤色に変える。　　　　　　　　　　
　　　イ　気体が溶けた水溶液である。
　　　ウ　アルミニウムを加えると気体が発生する。　　　　　　
　　　エ　鉄や銅の表面にできたさびを溶かす。

（3）酸性やアルカリ性によって色が変わっている現象を次のア～オから選びなさい。
　　　ア　砂糖水を加熱し続けると茶色くなった。　　　　　　　　
　　　イ　紅茶にレモンを入れると、色がうすくなった。
　　　ウ　赤じそを加えて梅干しを作るとあざやかな赤色になった。　　
　　　エ　石灰水に二酸化炭素を通すと白く濁った。
　　　オ　紙に紫色のペンで書いたところが水でぬれて、ピンク色と青色に分かれた。

【解説と解答】
1
(1)発生する気体は二酸化炭素です。二酸化炭素の性質はウ、オ。
（答え）　1 二酸化炭素　　2　ウ，オ　
(2) 平行になるまで、クエン酸の重さと逃げた気体の重さは比例します。
（答え）イ　
(3) 重そうだけのときはクエン酸が0gのときで温度が下がっています。
重そうはクエン酸が1.5gのところでなくなっているので、その後はクエン酸だけの反応となりやはり温度は下がっています。
（答え）重そう　A・ア　　クエン酸　A・エ
(4) 重そう2gのとき、0.8℃なので、重そう1gのときは0.4℃。クエン酸2gは0.8÷1.5×2＝1.1℃。
（答え）1 　0.4　　2 1.1
(5)
　1　重曹も水も半分なので下がる温度は半分になります。
（答え）

　2　重そうが少ないが、クエン酸は変わらないので傾きは大きくなります。
（答え）前半　ウ　　後半　ウ
２
(1)重そうはアルカリ性、クエン酸は酸性です。
（答え）重そう　ア　クエン酸イ　
(2)酸性の性質ですからア。
（答え）ア　
(3)酸性、アルカリ性の反応はイとウ。レモンは酸性。紫蘇は酸性、アルカリ性で色が変わります。
（答え）イウ

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