定期テスト対策問題 物質のすがた 解答・解説

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中学1年「定期テスト対策問題」の物質のすがた、1年化学分野の解答・解説です。間違った問題はしっかりと解説を読み、わからない場合は基本を復習しましょう。

定期テスト対策問題「物質のすがた」解答・解説

問題がすべて解けるようになれば、定期テストでは90点台を狙えます。知識が定着していない単元や、復習をしたい単元はリンク先のまとめや問題で復習を行い高得点を目指しましょう。

問題はこちら中学1年理科「定期テスト対策問題」物質のすがた

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1.ガスバーナーの使い方 解答・解説

(1)ねじA:空気調節ねじ ねじB:ガス調節ねじ

ガスバーナーの上の方についてねじが空気調節ねじ、下の方についているねじがガス調節ねじになります。

(2)最初に開くねじ:ねじB 回す向き:X

ガスバーナーに点火する場合は、まずはガス調節ねじを開きガスに点火します。その後に空気を送るために空気調節ねじを開きます。両ねじとも水道の蛇口を開く向きと同じ向きに回すと開きます。

(3)エ→イ→オ→ア→ウ

ガスバーナーの点かの仕方は、①ガス調節ねじ、空気調節ねじが閉まっていることを確かめる。②元栓とコックを開く。③マッチに火をつけガスバーナーの口付近に近づける。④ガス調節ねじを開きガスに点火する。⑤ガス調節ねじを押さえたまま空気調節ねじを開き、炎を青色に調節する。手順を間違るとケガややけどを負ってしまう可能性があるので、実験の注意事項として頻繁に出題されます。

(4)空気調節ねじを少し閉め、空気の量を減らす。

炎の色が透明に近く、ゴーッと音がしている場合は、空気の量が多すぎます。空気調節ねじを閉めて空気の量を減らします。

(5)① ② ③ ④

ガスバーナーの火を消すときは上から順番に閉めていきます。閉める向きは水道の蛇口を閉める向きと同じ向きになります。

2.物質の分類 解答・解説

(1)イ、エ、オ、キ

有機物と無機物を分類するには、燃やしたときに黒くこげたり炭ができたり、すすが生じるものを選びます。また、エタノールや石油、ガソリン、ろうなどの燃料も有機物になります。とにかく、黒くこげるものが有機物です。

(2)二酸化炭素

有機物は炭素を含む物質です。なので、燃やすと、有機物の中の炭素と空気中の酸素が反応し二酸化炭素が生じます。また、有機物は水素も含んでいるので、有機物中の水素と空気中の酸素が反応し水も生じます。

(3)無機物

有機物ではない物質は無機物になります。燃やしたときに黒くこげたり炭ができたりすすが生じない物質が無機物です。金属はすべて無機物になることも覚えておきましょう。

(4)名称:ポリエチレンテレフタラート 略称:PET

ペットボトルの透明なボトルの部分は、ポリエチレンテレフタラート(PET)というプラスチックでできています。ペットボトルのふたの部分は、ポリプロピレン(PP)というプラスチックでできています。ボトルのPETは水よりも密度が大きいので水に沈みますが、キャップのPPは水よりも密度が小さいので水に浮くことも覚えておきましょう。

(5)①PS ②PVC ③PMMA

ポリスチレンの略称はPSで、CDのケースや発泡ポリスチレンは食品トレイに使われています。ポリ塩化ビニルの略称はPVCで、消しゴムやホース、水道管などに利用されています。アクリル樹脂の略称はPMMAで、水槽や塗料、メガネのレンズなどに利用されています。

(6)石油(ナフサ)

プラスチックの原料は石油のナフサという成分です。有機物である石油でできているので、プラスチックももちろん有機物です。

(7)①ア、イ、オ、カ、キ ア、イ、カ、キ ③ア、キ

固体の状態で電流が流れる物質は金属と、鉛筆の芯のような炭素になります。スチールウールは鉄でできているので、鉄くぎと同じ結果になります。また、磁石につくという性質は金属の性質ではなく、鉄だけに見られる性質なので注意しましょう。

(8)①みがくと金属光沢が出る。
たたいてのばしたり、引っ張って伸ばしたりできる。(展性・延性がある。)
熱や電気をよく通す。

金属の性質は、3つ完璧に記述できるようになっておきましょう。「みがくと光る」「たたくとのびる」だけではなく、金属光沢や展性・延性なので用語も覚えておいてください。

3.密度の計算 解答・解説

(1)25.6g

上皿てんびんの右の皿に乗っている分銅を合計します。1000mg=1gなので、500mg=0.5g、100mg=0.1になるので、
20g+5g+0.5g+0.1g=25.6g

(2)指針が目盛りの左右に等しく振れたかどうか。

上皿てんびんで、量りたいものの質量と分銅の質量がつり合ったとき、指針が目盛りの中央から左右に等しくふれます。

(3)体積:9.5cm³ 目の位置:

物体の体積を測るとき、メスシリンダーに入れた水の増加した量で測ります。メスシリンダーにはもとともと35.5cm³水が入っていて、物体を水に入れると45.0cm³になっているので、物体の体積は、45.0cm³-35.5cm³=9.5cm³ になります。
また、メスシリンダーの目盛りは液面の真横から読み、中央の一番低いところを読みます。

(4)2.69g/cm³

密度は、1cm³あたりの質量ですので、質量[g]を体積[cm³]で割ることで求めることができます。質量は(1)より25.6g、体積は(3)より9.5cm³とわかっているので、密度は、
25.6g÷9.5cm³=29.64g/cm³ になります。

(5)アルミニウム

物質ごとに密度が決まっているので、密度を計算することで、その物質が何であるのかを調べることができます。密度は(4)より26.9g/cm³だとわかったので、表より物質はアルミニウムだとわかります。

4.気体の捕集方法 解答・解説

(1)A:水上置換法 水に溶けにくい気体を集めるのに適している。
B:上方置換法 水に溶けやすく、空気より密度が小さい気体を集めるのに適している。
C:下方置換法 水に溶けやすく、空気より密度が大きい気体を集めるのに適している。

気体の性質の違いにより捕集方法が変わります。まず、発生する気体が水に溶けやすいかどうかを考え、水に溶けにくい気体の場合、すべて水上置換法で集めます。水に溶けやすい気体の場合、次に空気と比べて密度が大きいか小さいかで、下方置換法と上方置換法を使い分けます。

(2)①A ②A ③B

水素と酸素は水の溶けにくい気体なので、Aの水上置換法で集めます。アンモニアは水に非常によく溶け、空気よりも密度が小さい(軽い)気体なので上方置換法で集めます。上方置換法で集める気体はアンモニアだけなので、覚えておきましょう。

(3)器具内の空気が混ざっているから。

最初に出てくる気体は集めません。その理由は、実験器具内に空気が入っているからです。初めに出てくる気体には、この空気がたくさん混じっています。なので、しばらくしてから気体を集めます。

(4)ガラス管を集気びんの奥まで差し込む。

集気びん内の空気がうまく追い出されるように、集気びんの奥までガラス管を差し込むようにしましょう。作図の問題が出題された場合は、奥まで差し込まれているかをチェックされます。

5.気体の発生 解答・解説

(1)酸素…液体A: 固体B:
二酸化炭素…液体A: 固体B:
水素…液体A: 固体B:

酸素は、うすい過酸化水素水に二酸化マンガンを入れると発生します。二酸化炭素は、うすい塩酸などの酸性の水溶液に、石灰石を入れると発生します。水素は、うすい塩酸に、亜鉛やマグネシウムなどの金属を入れると発生します。

(2)発生した気体を確認でき、純粋な気体を集めることができる。

水上置換法は、気体の捕集方法で最も優れています。理由は、水中でぶくぶくと気体の泡が見えるので、気体が発生しているかどうかが確認できること、周りを水でおおわれているので、空気が混じらず、純粋な気体を集めることができることです。

(3)線香の火を近づけると、線香が炎をあげて燃える。

酸素には物が燃えるのを助けるはたらきがあります(助燃性)。線香を空気中で燃やすと、炎は出ず赤熱しながら燃えますが、酸素の中に入れると炎をあげて激しく燃えます。

(4)石灰水に通すと、石灰水が白くにごる。

二酸化炭素には、石灰水を白くにごらせるはたらきがあります。二酸化炭素が石灰水(水酸化カルシウム)と反応し、水に溶けにくい炭酸カルシウムが生じるためです。

(5)①なし ②溶けにくい ③少し溶ける ④酸性 ⑤大きい ⑥小さい あり ⑧なし

酸素は、無色無臭で水に溶けにくいです。空気よりもやや密度が大きく、ものが燃えるのを助けるはたらきがあります。二酸化炭素は、無色無臭で水に少し溶ける気体です。水に溶けると酸性の炭酸水になります。空気よりも密度が大きく、火を消すはたらきがあります。水素は、無色無臭で水に溶けにくい気体です。気体の中で最も密度が小さく、水素自体が燃える気体です。

(6)酸素:  二酸化炭素:ア、イ、エ

ベーキングパウダーやふくらし粉に入っている炭酸水素ナトリウムを加熱すると、二酸化炭素が発生します。この二酸化炭素で生地がふっくらと膨らみます。うすい塩酸に、卵の殻や貝殻、チョークなどを入れると、二酸化炭素が発生します。オキシドール(過酸化水素水)にジャガイモなどの生物の一部を入れると、酸素が発生します。発泡入浴剤の泡は二酸化炭素です。

6.アンモニアの性質 解答・解説

(1)イ→ウ→ア

塩化アンモニウムを最初に入れ、次に水酸化ナトリウムを入れ、最後に水を入れます。順番を間違えると、アンモニアが急に大量に発生してしまいます。

(2)アンモニアが水に溶け、フラスコ内の圧力が小さくなったため。

アンモニアは、水に非常に溶けやすい気体です。スポイトで入れた少量の水にアンモニアが溶け、フラスコ内の気体の体積が減少した結果、フラスコ内の圧力が大気圧よりも小さくなるために、フラスコ内に水が押し出されるのです。

(3)無色透明から赤色

フェノールフタレイン液は、アルカリ性の水溶液と反応し、無色透明から赤色に変化します。アンモニアが水に溶けるとアルカリ性を示すので、噴水の色は無色透明から赤色に変化します。

(4)水に非常に溶けやすく、水に溶けるとアルカリ性を示す。

噴水が発生したことから、アンモニアは水に非常に溶けやすいことがわかります。フェノールフタレイン液の色が赤色に変わったことから、アンモニアが水に溶けるとアルカリ性を示すことがわかります。

7.いろいろな気体 解答・解説

(1)水素

最も軽い気体は水素です。水素は水に溶けにくく、燃える気体です。亜鉛やアルミニウムなどの金属にうすい塩酸を入れると発生します。

(2)窒素

空気中に最も多く存在する気体は窒素で78%を閉めます。次いで酸素が21%です。窒素は、安定した気体で、化学変化しにくく、物が燃えるのを抑えるはたらきがあります。

(3)アルゴン

アルゴンは空気中に3番目に多い気体です。空気中に約0.93%含まれており、安定した気体です。

(4)塩素

塩素は、黄緑色の気体で、殺菌作用・漂白作用を持つ気体です。殺菌・漂白作用があるので、消毒や漂白をする製品に含まれています。水に溶けやすく、水に溶けると酸性を示します。空気よりも重いので下方置換法で集めます。有毒な気体で発生させる際は換気を十分に行う必要があります。

(5)塩化水素

塩化水素は、刺激臭がする気体で、水に溶けやすく、水に溶けると酸性の塩酸になります。アンモニアと反応して白い煙が上がることも覚えておきましょう。

(6)二酸化硫黄

二酸化硫黄は、火山活動や化石燃料の燃焼で、硫黄が燃えることで発生する気体で、刺激臭がする気体です。化石燃料の大量消費で空気中に大量に排出されると、大気汚染や環境汚染の原因となります。

(7)硫化水素

硫化水素は火山ガスに含まれる有毒な気体です。鉄と硫黄が反応してできた硫化鉄に、うすい塩酸を入れることでも発生します。たまごが腐ったような臭い(腐卵臭)がする気体で、発生させるときには換気を十分に行ってください。

(8)一酸化炭素

一酸化炭素は、有機物の不完全燃焼で発生する気体で、無色無臭で有毒な気体です。火災のときに一酸化炭素中毒で亡くなる方が多いです。燃える気体ですので、火を近づけると炎が上がります。

8.状態変化 解答・解説

(1)a、c、e

物質を加熱すると、固体→液体→気体と状態が変化します。ドライアイスなどのように、固体からいきなり気体に状態変化するものもあります。

(2)① ② ③ ④× ⑤×

①の湯気は、気体の水蒸気が冷やされ、水滴になったものです。②のドライアイスは、固体からいきなり気体になります。③は、空気中の気体である水蒸気がコップの水に冷やされ、水滴となってコップの外側についたものです。④は、固体の食塩が水に溶けただけで、状態変化とは言えません。⑤は標高が高くなり気圧が下がり、袋がふくらんでいるだけです。

(3)二酸化炭素

ドライアイスは、気体の二酸化炭素が固体になったものです。二酸化炭素は、固体↔気体に状態変化する性質があり。これを昇華といいます。

(4)

Aは粒子が規則正しく並んでおり固体の状態を表しています。Bは粒子に流動性があり液体の状態を表しています。Cは粒子が空間を自由に飛び回っており、気体の状態を表しています。

(5)空間を自由に飛び回っている。

気体のとき、粒子は空間を自由に飛び回っています。粒子間の間隔が一番大きいので、気体の体積は液体や固体よりもかなり大きくなります。

(6)大きさと数

状態変化しても、物質の質量が変化しないのは、粒子の集まり方が変化しているだけだからです。物質を構成する粒子の種類も、大きさも数も変化しませんので、質量は変化しません。体積は、粒子の集まり方が変わるので、変化します。

9.状態変化と密度 解答・解説

(1)

ろうが冷えて、液体から固体に状態変化すると、質量は変化しませんが体積が小さくなります。ビーカーに入った液体のろうが冷えると、真ん中がへこむように冷え固まります。

(2)質量:変化しない 体積:小さくなる 密度:大きくなる

ろうが液体から固体に状態変化すると、質量は変化しませんが、体積は小さくなります。質量が変化せずに体積が大きくなるので、粒子がギュッと詰まった状態になり密度が大きくなります。

(3)液体のろうよりも固体のろうの方が密度が大きいので、固体のろうが沈む。

液体のろうよりも固体のろうの方が、同じ質量の場合、体積が小さく密度が大きくなります。密度が大きいものほど下に行くので、固体のろうが液体のろうに沈みます。

(4)質量:変化しない 体積:大きくなる 密度:小さくなる

水は特別な物質で、液体から固体になると体積が大きくなります。ペットボトルに水を入れて凍らせるとペットボトルがパンパンに膨らむのはこのためです。質量が変化せずに体積が大きくなるるの、密度は小さくなります。

(5)水よりも氷の密度が小さいので、氷が水に浮く。

水が凍りに状態変化すると、質量は変化しませんが体積が大ききなります。その結果、密度も小さくなります。密度が小さいものほど上に行くので、氷が水に浮かびます。

10.状態変化と温度 解答・解説

(1)パルミチン酸の温度をゆっくりと均一に上げるため。

パルミチン酸が入った試験管が、直接沸騰している水にふれると、中心の温度が上がっていないのにまわりのパルミチン酸だけが溶けてしまいます。正確な温度データを取れないので、ゆっくりと均一に温度が上昇するように、直接パルミチン酸が入った試験管が沸騰している水にふれないように、底上げして加熱します。

(2)

固体のパルミチン酸が解け始めるのは、温度が一定になり始めたところです。ここがパルミチン酸の融点になります。グラフから温度が一定になり始めているのは、加熱後5分から10分であることがわかります。

(3)固体と液体

温度が一定になっているところは、物質が状態変化しているところになります。固体のパルミチン酸が溶けているところなので、固体と液体が混ざった状態になります。

(4)融点

物質が固体から液体に、液体から固体に状態するときの温度は同じで、この温度を融点といいます。物質が液体から気体に、気体から液体に状態偏する温度は沸点になります。

(5)

融点は、グラフが一定になっているところの温度です。グラフからパルミチン酸の融点は約60℃くらいであることがわかります。

(6)変化しない

融点と沸点は、物質の量が変化しても変わりません。物質により融点・沸点が決まっているので。融点・沸点を調べることでも、何の物質であるか調べることができます。

(7)パルミチン酸の沸点が100℃よりも高いから。

水を加熱して、あたたまった水でパルミチン酸の温度を上昇させています。水の沸点は100℃なので、水が沸騰しているときの温度は100℃です。パルミチン酸の沸点はこれ以上温度が高いので、液体のまま変化しません。

11.蒸留 解答・解説

(1)突沸を防ぐため。

少量の液体を加熱すると、突然沸騰しふきこぼれる恐れがあります。沸騰石を入れることでゆっくりと温度を上昇させることができます。

(2)ガラス管を試験管から取り出す。

ガラス管を試験管から取り出さずに火を止めると、冷やされた液体が丸底フラスコの方へ逆流し、フラスコが割れる恐れがあります。なので、加熱を終える際には、ガラス管を試験管から取り出して火を止めます。

(3)脱脂綿にしみ込ませ火をつけ、燃え方を調べる。

エタノールは燃えやすい液体です。エタノールがたくさん含まれていれば、脱脂綿が勢いよく燃えます。水の割合が多くなってくると、すぐに消えたり、火がつかなかったりします。

(4)試験管A

水よりもエタノールの方が沸点が低く、すぐに気体となって出てきます。なので、最初に冷やして集めた液体にエタノールが多く含まれています。

(5)

最初にグラフが水平になりかけているところでエタノールが盛んに沸騰しています。エタノールの沸点は約78℃くらいなので、グラフの4分から7分あたりで沸騰を盛んにしています。

(6)蒸留

液体を加熱して気体にし、出てきた気体を冷やして再び液体に戻す操作を蒸留といいます。蒸留を利用すれば、混ざった混合液を沸点の違いで分けることができます。

(7)沸点の違い

混合物のうち、沸点が低いものほどはやく気体になって出てきます。水とエタノールの混合物の場合、エタノールの沸点が78℃と水の100℃よりも低いので、エタノールを集めることができるのです。

(8)イ、ウ、カ

赤ワインは、水やエタノール、砂糖などが混ざっています。空気は窒素や酸素や二酸化炭素が混ざっています。しょう油は、水や食塩などいろいろな物質が混ざっています。

12.水溶液の性質 解答・解説

(1)水溶液

水に物質が解けたものを水溶液といいます。食塩が水に溶けると食塩水、砂糖が水に溶けると砂糖水、塩化水素が水に溶けると塩酸になり、これらはすべて水溶液です。

(2)青色

硫酸が水に溶けると青色の水溶液になります。これは硫酸銅が水に溶けたときに生じる銅イオンの色で、詳しくは中学3年生で学習します。

(3)透明

水溶液といえるためには、色がついていてもいいですが透明になって向こうが透けて見える状態になっていなければなりません。硫酸銅水溶液は青色の水溶液ですが、透明ですので水溶液です。牛乳などは透明ではないので水溶液とはいえません。

(4)均一になっている。

硫酸銅を水に溶かすと、最初は下の方にたまっていますが、十分な時間が経過すると濃さは均一になります。

(5)濃さに変化はない。

水溶液は、温度が変化しない場合、放置しておいても沈殿しません。以上、水溶液の性質をまとめると、①色がついていても透明。②濃さは均一。③放置しても沈殿しない。となります。

(6)

水溶液は溶けている粒子が全体に均一に散らばっている状態です。

13.質量パーセント濃度 解答・解説

(1)溶質:砂糖 溶媒:

水に溶けているものを溶質、溶質を溶かす液体を溶媒、溶質と溶媒を合わせたものを溶液といいます。溶媒が水の場合、溶液は水溶液となります。

(2)150g

溶質と溶媒の質量を合わせると、溶液の質量になります。砂糖水Aでは、溶質の砂糖が50g、溶媒の水が100gなので、合計150gの砂糖水ができます。

(3)砂糖水B

砂糖水AとBでは、溶媒の水の量が100gと50gと異なります。どちらも水100gに溶かしたと仮定すると、砂糖水Aは砂糖50gに対し、砂糖水Bでは30g×2の60g溶けている状態と同じになります。したがって、砂糖水Bの方が濃度が濃くなります。

(4)33.3%

質量パーセント濃度(濃度)は、(溶質/溶液)×100で求めることができます。
50g/150g ×100=33.33…
したがって濃度は約33.3%となります。

(5)34.8%

砂糖水AとBを混ぜると、水溶液全体の質量は150g+80g=230gになります。この水溶液に溶けている砂糖の量は、50g+30g=80gになります。濃度は、
80g/230g ×100=34.78…
したがって濃度は約34.8%になります。

(6)220g

水を加えても溶けている砂糖の量は変化しません。水溶液全体の質量に閉める砂糖30gの割合が10%になればいいので、30g÷0.1=300gの水溶液になります。
砂糖水Bは80gなので、300g-80g=220gの水を加えればよいとわかります。

14.溶解度 解答・解説

(1)溶解度

水100gに溶ける物質の最大の量を溶解度といいます。溶解度は、物質の種類によって変わります。また、温度が変化すると溶解度も変化します。

(2)飽和水溶液

飽和とは、満タンという意味です。それ以上はいらない、それ以上溶けないという意味になります。溶解度いっぱいまで溶かした水溶液は飽和水溶液といいます。

(3)水溶液の温度を上げる。

溶解度は、固体の場合、温度を上げると大きくなります。唯一、食塩(塩化ナトリウム)のみは、温度が上がっても溶解度はあまり変化しません。

(4)硝酸カリウム

溶解度のグラフを見ると、40℃で水100gに最もよく解ける物質は、硝酸カリウムであることがわかります。

(5)37.5%

60℃の水に100gにミョウバンは60g溶けるので、ミョウバン水溶液の質量は160gになります。濃度は、60g/160g ×100=37.5%になります。

(6)48g

ミョウバンの20℃での溶解度は12gとなっているので、出てくる結晶の量は、
60g-12g=48g になります。

(7)再結晶

高温の水に物質を溶けるだけ溶かし、冷やして結晶としてとり出す操作を再結晶といいます。温度による溶解度の違いを利用して混合物を分ける方法です。

(8)理由:食塩は温度が変わっても溶解度があまり変化しないため。
結晶をとり出すには:水分が無くなるまで加熱して蒸発させる。

食塩(塩化ナトリウム)は、温度が変化しても溶解度があまり変化しません。したがって、食塩水から結晶をとり出すには、水分をすべて蒸発させるしか方法がありません。

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