化学変化の前後での物質の質量の変化を調べる実験について、 次の各問に答えよ。 なお, 石灰石
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は、水や水酸化ナトリウム水溶液とは反応しないものとする。
<実験1 > を行ったところ, <結果1> のようになった。
< 実験 1 >
(1) 6個のプラスチック製の容器 A~Fを用意し, 石灰石を, 容器Aには 0.5g,Bには 1.0g,Cに
は1.5g…と質量を変えて入れた。
(2) 6本の試験管に薄い塩酸を5cmずつ入れたものを, 容
器A~Fに1本ずつ入れて密閉し, 図1のように全体の質
量を測定した。
(3) 容器A~Fのふたをしたまま, 図2のように全体を傾け,
薄い塩酸と石灰石を混ぜ合わせて反応させた。
(4) 反応が終わったところで, ふたをしたまま全体の質量を
測定した｡
(5) ふたを開けてしばらく置き、 再度ふたをしてから,全体
の質量を測定した。
<結果 1 >
<実験1> の (2), (4), (5)で測定した質量は, 次の表のようになった。 反応後, 容器 A~Dでは石灰
石が全て溶けてなくなっていたが, 容器EとFでは, 一部の石灰石が溶けずに残っていた。
反応前
反応後
石灰石の質量 [g]
(2)の質量 〔g〕
(4) の, ふたを開ける前の質量 [g]
(5) の, ふたを開けた後の質量 [g]
図1
-9-
図2
プラスチック
容器 A 容器B 容器 C 容器D 容器E 容器 F
0.5 1.0
1.5
2.5
3.0
71.6
72.1
72.6
73.1 73.6
74.1
72.1
71.6
72.6
74.1
73.1 73.6
71.4
72.3
72.0
71.7
72.8
73.3
0₁2 0,9 0.6 0.8 0.8 0.8
間 1] <結果 1 > から, <実験1の(4)で測定したふたを開ける前の質量は, (2)で測定した反応前
この質量と等しかったことが分かる。 その理由として適切なのは、次のうちではどれか。
ア 反応の前後で, 物質をつくる原子の数は変わったが, 種類と組み合わせは変わらなかったから。
イ 反応の前後で, 物質をつくる原子の種類は変わったが, 組み合わせと数は変わらなかったから。
反応の前後で、 物質をつくる原子の組み合わせは変わったが, 種類と数は変わらなかったから。
反応の前後で、 物質をつくる原子の種類と組み合わせは変わったが, 数は変わらなかったから。
製の容器
薄い塩酸
石灰石
2.0
CAB
[問2] 容器 A~Dで発生した気体の質量について述べたものと,実験1>の後, 容器Fに薄い塩
酸を5cm加えたときに発生する気体の質量とを組み合わせたものとして適切なのは、次の表のア
〜エのうちではどれか。
ア
イ
ウ
H
容器A~Dで発生した気体の
質量について述べたもの
加える石灰石の質量が0.5g 増えるごとに,
発生する気体の質量が0.2gずつ増えていた。
加える石灰石の質量が0.5g 増えるごとに,
発生する気体の質量が0.2gずつ増えていた。
加える石灰石の質量が0.5g 増えるごとに,
発生する気体の質量が0.4gずつ増えていた。
加える石灰石の質量が0.5g増えるごとに,
発生する気体の質量が0.4gずつ増えていた。
<実験1> の後, 容器F に
薄い塩酸を5cm²加えたとき
に発生する気体の質量
0.4g
- 10-
0.6g
0.4g
20.6g
次に,<実験2> を行ったところ, <結果2>のようになった。
<実験2>
(1) <実験1>の後, 石灰石が全て溶けていた容器A~Dのそれぞれに, 薄い水酸化ナトリウム水溶
液を10cmずつ加えて混ぜ合わせた。
(2) pHメーターを用いて, それぞれの水溶液のpH を調べた。
<結果 2 >
容器A~Dでは, pHの値の小さいものから順にA, B, C, D であった。 また, 容器CではpHの
値が7で, 水溶液が中性になっていることが分かった。
[問3] <結果2>の容器AとBでは, 薄い塩酸と薄い水酸化ナトリウム水溶液を混ぜ合わせた水溶
液は中性にはなっていないが, 中和の反応が起こっている。 中和とはどのような反応か。 「互いの
酸とアルカリが
性質」という語句を用いて簡単に書け。 性と叫げが結びがとていて水が
性質を打ち消
発生すると共に塩も発生する、互いの
[問4] <実験2>の後, 容器 A~Dに, 石灰石を2.0gずつ加えた。このとき,それぞれの容器で発反応
一生する気体の質量について述べたものとして適切なのは、次のうちではどれか。
ア 容器 A, B,C,D の順に大きい。
イ 容器AはBより大きく, CとDでは気体は発生しない。
ウ容器Aで最も大きく, B~Dで発生する気体の質量は等しい。
✓ 容器A~Cで等しく, Dでは気体は発生しない。
⑤5 [1] 反応の前後で物質の出入りがなければ,物質をつくる原子の種類と数が変わらず, 質量保存の法則が成り立
つ。反応後にふたを開けると, 発生した気体が空気中へ出ていくので, そのぶんの質量が減少する。
[問2] 下表のように、ふたを開ける前とふたを開けた後の質量の差が発生した気体 (二酸化炭素)の質量である。
容器A~Dでは, 石灰石が 0.5g 増えるごとに,発生する気体の質量が0.2gずつ増えているが, 容器Dで塩酸
5cmと石灰石 2.0gが反応して気体が 0.8g発生した後は、 発生する気体の質量は 0.8gのまま増えなくなっ
ている。よって, 容器 F では石灰石 3.0g のうち 2.0gが反応して, 1.0g が反応せずに残っているため,塩酸
5cm²を加えると, 塩酸 2.5cm² と石灰石 1.0gの反応によって気体 0.4gが発生する｡
容器A 容器B 容器C
容器D 容器E 容器 F
反応前
反応後
石灰石の質量 [g]
(2)の質量 [g]
(4) の、ふたを開ける前の質量 〔g〕 ….. P
(5) の、ふたを開けた後の質量 〔g〕... Q
発生した気体の質量 (P-Q)
0.5
71.6
71.6
71.4
0.2
1.5
2.0
2.5
72.6 73.1
73.6
72.6
73.1
73.6
72.0 72.3 72.8
0.8
0.8
1.0
72.1
72.1
71.7
0.4 20.6
3.0
74.1
74.1
73.3
0.8
[問3], [問4] 中和の反応では, 酸の水素イオンとアルカリの水酸化物イオンが結びついて水が生じ、互いの性質
を打ち消し合う。 酸やアルカリの強さを表す pH は,7が中性で, 酸性が強いほど値が小さい。 容器Cで液が
中性になったので, 石灰石を加えるとAとBでのみ気体が発生し, その量は酸性の強いAの方が多い。
