理科「水よう液」[中学受験]
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問題3 | ||||||||||
物質のなかには、塩酸にとけると気体が発生するものがあります。たとえば、アルミニウムが塩酸にとけると、気体Aが発生します。また、亜鉛(あえん)とい う金属も塩酸にとけて、そのとき気体Aが発生します。一方、石灰石(せっかいせき)が塩酸にとけると気体Bが発生します。この気体Bは、紙や木が燃えるときにも発生します。
一種類の金属を一定のこさの塩酸にとかすとき、以下のことが知られています。 ・塩酸がじゅうぶんにある場合は、発生する気体の体積は、とかした金属の重さに比例する。 ・金属がじゅうぶんにある場合は、発生する気体の体積は、用いた塩酸の体積に比例する。 このことをふまえて、次の実験に関する問いに答えなさい。ただし、これらの実験は、すべて同じ温度のもとで、同じこさの塩酸を用いて行いました。なお、気体Aは水にとけないものとします。 実験1 さまざまな体積の塩酸を、それぞれアルミニウム0.2gに加えたときに発生した気体Aの体積をはかったところ、次のようになりました。 ![]() 実験2 さまざまな重さの亜鉛に対して、塩酸50cm3を加えたときに発生した気体Aの体積をはかったところ、次のようになりました。 ![]()
(麻布中 2007年) |
<問題3の考え方と答え> |
さあ、次は麻布中の過去問だよ。これも、タイプ3の問題だよ。 では、さっそくいってみましょう! |
<問題3 1の考え方と答え> |
気体A は? → 水素だよね。簡単! じゃあ、その特ちょうは?![]() 気体B は? → 二酸化炭素だよね。じゃあ、答えは? ![]() |
<問題3 2の考え方と答え> |
これも問題2ができていれば簡単だね! どこまでが比例しているのか? …を見やぶればいいのだ。 ![]() 塩酸40 cm3 まで比例していて、50 cm3 では比例していませんね。 つまり、アルミニウム 0.2g が全部とけるときに発生する水素は 288 cm3 です。 そのときに反応する塩酸は? ![]() |
<問題3 3の考え方と答え> |
2と同じ考え方をすればいいね。![]() |
<問題3 4の考え方と答え> |
(1)~(8)まで、いろいろあるけど、ポイントはただ1つ。 「どっちがとけ残っているのか?」…ということです。 〈整理しておきましょう〉 (1)アルミニウム 0.4 gとちょうど反応する塩酸は? ![]() だから、塩酸30 cm3 を入れても、アルミニウムはとけ残る。 問題文にも書いてありますね。 「金属がじゅうぶんにある場合は、発生する気体の体積は、用いた塩酸の体積に比例する」ので、表より、塩酸30 cm3 のときに発生する水素は? ![]() (2)(1)と同じように、アルミニウムはとけ残ります。 ただし、アルミニウムの量が0.4g なので、塩酸を80 cm3 加えるまで、水素は比例して発生します。 ![]() ![]() (3)アルミニウム 0.1gとちょうど反応する塩酸は? ![]() だから、同じようにアルミニウムがとけ残り、表より発生する塩素は? ![]() (4)今度はアルミニウムがすべてとけます。 加えた塩酸30 cm3 のうち、20 cm3 が反応するので、表より発生する水素は? ![]() (5)塩酸100 cm3 にちょうど反応する亜鉛は? ![]() だから、ここで亜鉛がすべてとけますね。 「塩酸がじゅうぶんにある場合は、発生する気体の体積は、とかした金属の重さに比例する」 つまり、表より発生する水素の体積は? ![]() (6)(5)と同じように亜鉛はすべてとけますが、塩酸が2倍の100 cm3 になっているので、加える亜鉛の量が 1.8gになるまで、発生する水素の量は比例します。 ![]() ![]() (7)25 cm3 にちょうど反応する亜鉛は? ![]() 発生する水素は? 表より、 ![]() (8)加えた亜鉛0.8gのうち、0.45gがとける。 ![]() ![]() |
<問題3 5の考え方と答え> |
2.より、アルミニウム0.2gを完全にとかしたら、水素は288 cm3 発生する。だから、じゅうぶんな量の塩酸にアルミニウム1.0gをとかしたら、![]() 3.より、亜鉛0.9gがとけると360 cm3 の水素が発生するから、 じゅうぶんな量の塩酸に亜鉛1.0gをとかすと、 ![]() これより、 1440 ÷ 400 = 3.6 ![]() |