【理科問題演習】化学変化と熱に関する問題

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化学変化と熱に関する問題演習になります。発熱反応や吸熱反応について学習します。

化学変化と熱に関する問題

問題化学変化と熱について調べるために、次の実験1と実験2を行った。これについて次の各問いに答えなさい。

実験1

化学カイロ右図のように、鉄粉と活性炭を入れたビーカーに、食塩水を数滴落とし、ガラス棒でかき混ぜながら温度の変化を調べた。

実験2

anmoniumu右図のように、水酸化バリウムと塩化アンモニウムをビーカーに入れ、ビーカーの口をぬれたろ紙でおおった状態でガラス棒を使ってかき混ぜた。このときの温度変化を温度計を使って調べた。

(1)実験1で、ビーカー内の温度はどうなったか。

(2)実験1では、何という物質どうしが反応しているか。物質名を2つ答えなさい。

(3)鉄粉と活性炭、食塩水は化学カイロの成分である。実験1より、化学カイロが温かくなる理由を簡潔に説明しなさい。

(4)実験1のように、温度が変化する反応を、下のア~エから一つ選び、記号で答えなさい。
ア レモン汁(クエン酸)に炭酸水素ナトリウムを加える。
イ 尿素を水に溶かす。
ウ 硝酸アンモニウムを水に溶かす。
エ 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜる。

(5)実験2で、ぬれたろ紙をビーカーにかぶせる理由を、発生する気体の名称を使って簡潔に答えなさい。

(6)実験2で、ビーカー内の温度はどうなるか。

(7)実験1、実験2のように、化学変化にともなって出入りする熱を何というか。

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化学変化と熱に関する問題 解答・解説

(1)上がる。(上昇する。)

鉄と空気中の酸素が化合する化学変化が起こります。鉄の酸化は発熱反応なので、ビーカー内の温度は上昇します。

(2)酸素

実験1は化学カイロのしくみを表しています。カイロの中の鉄粉と空気中の酸素が反応することで温度が上昇します。食塩水と活性炭は、鉄の酸化が程よく起こるように入れられています。

(3)鉄の酸化で熱が発生するから。

鉄と空気中の酸素が反応し、次のような化学変化が生じ熱が発生します。
鉄+酸素→酸化鉄

(4)

実験1の鉄の酸化は発熱反応です。選択肢の中で発熱反応は、塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和反応になります。

(5)発生したアンモニアをぬれたろ紙に吸収させるため。

水酸化バリウムと塩化アンモニウムを混ぜると、アンモニアが発生し、温度が下がります。
Ba(OH)2+2NH4Cl→2NH3+BaCl2+2H2O

(6)下がる。

水酸化バリウムと塩化アンモニウムを混ぜると、アンモニアが発生します。この反応は熱を吸収する反応で、温度が下がります。この他にも、〇〇アンモニウム、クエン酸(レモン汁)、尿素などのキーワードが出てくる反応が吸熱反応になります。

(7)反応熱

化学変化などで出入りする熱を反応熱といいます。発熱反応で放出される熱も、吸熱反応で吸収される熱も反応熱です。

化学変化と熱が解けなかった場合

もう一度、化学変化と熱について基本を復習しましょう。まずは、発熱反応と吸熱反応とはどのような反応なのかを押さえてください。そして、どの化学変化が発熱反応なのか、吸熱反応なのかをしっかりと覚えましょう。ポイントは吸熱反応を覚えることでしたね。

参考中2理科「化学変化と熱」どれが発熱反応?吸熱反応?

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