【富山県立高校入試・理科対策】化学変化・中和・酸化還元
富山県立高校入試の理科では、実験結果の表やグラフを読み取り、化学反応のしくみと結びつけて考える問題が出題されます。この記事では、中和、酸化、還元、気体の発生をまとめて確認します。
この記事では、実際の過去問をそのまま掲載するのではなく、過去数年分の出題傾向をもとに、当塾が独自に作成した予想問題・類題を紹介しています。
■ 問題
中和とイオン
うすい塩酸20.0cm³にBTB溶液を加え、うすい水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ加えた。加えた水酸化ナトリウム水溶液の体積とpHの関係は次のようになった。
- BTB溶液の色が緑色になると考えられるのは、水酸化ナトリウム水溶液を何cm³加えたときか。
- 中和で、水素イオンと水酸化物イオンから水ができる反応を、イオン式を使って表しなさい。
- 塩酸20.0cm³を中和するのに、水酸化ナトリウム水溶液は何cm³必要か。
- 水酸化ナトリウム水溶液を10cm³加えたとき、この溶液が酸性を示す原因となるイオンを、ア 水素イオン、イ 水酸化物イオン、ウ ナトリウムイオン から1つ選びなさい。
酸化と還元
銅の粉末をよく加熱し、加熱後の物質の質量を調べたところ、次の結果になった。
- 銅が酸素と結びついて酸化銅になる反応を、化学反応式で表しなさい。
- 表の結果から、銅と結びついた酸素の質量は、銅の質量の何分の1か答えなさい。
- 酸化銅2.50gを炭素で還元して、すべて銅に戻した。できる銅は何gか。
- 炭酸水素ナトリウムを加熱したときに発生し、石灰水を白くにごらせる気体の化学式を答えなさい。
次の図は、炭酸水素ナトリウムを加熱するときの実験装置を表している。
- 炭酸水素ナトリウムを加熱するとき、試験管の口を少し下げる理由を説明しなさい。
■ 解答
中和とイオン
- 15cm³
- H⁺ ＋ OH⁻ → H₂O
- 15cm³
- ア
酸化と還元
- 2Cu ＋ O₂ → 2CuO
- 4分の1
- 2.00g
- CO₂
- 発生した水が加熱部に流れて試験管が割れるのを防ぐため。
■ 解説
BTB溶液は中性で緑色になります。画像1の表ではpH7になるのが15cm³なので、中和に必要な体積も15cm³です。10cm³ではまだ酸性なので、酸性を示す原因となる水素イオンが残っています。
画像2では、銅0.80gが酸化銅1.00gになっています。結びついた酸素は1.00−0.80＝0.20gです。0.20÷0.80＝1/4なので、酸素の質量は銅の質量の4分の1です。酸化銅2.50gのうち銅は2.00gなので、還元後の銅は2.00gになります。
石灰水を白くにごらせる気体は二酸化炭素です。炭酸水素ナトリウムの加熱では水も生じるため、画像3のように試験管の口を少し下げ、水が加熱部分に流れないようにします。
■ 学習ポイント
- 中和は、pH・BTBの色・イオンの増減を対応させて考える。
- 酸化還元は、反応前後の質量差から酸素の質量を求める。
- 加熱実験では、装置の向きや操作の理由も説明できるようにする。
※本記事は、過去問分析をもとに当塾が作成した学習用コンテンツです。出題傾向の分析・整理にはAIも活用しています。
