理科
中学生

【過去入試問題】
3問4(2)をお願いします。
答えは25%になります。
裏の問題が透けていてちょっと見にくいと思います...
すみません🙇‍♀️

(解帯は別冊100 3 物質の分解に関する, 次の実験を行った。これらをもとに,以下の各問に答えなさい。 [実験I] 図1のような装置を使って, 水酸化ナトリウムを加 る えた水に電流を流すと, 気体Aと気体Bが発生した。 ぶで 図1 [実験I] 黒色の酸化銀1.16gを試験管に入れ, 図2のよう の避 な装置で加熱したところ, 気体Cが発生した。一定量 の気体Cが集まったところでガラス管を水から取り出 して加熱をやめた。加熱後の試験管内には1.10gの 物質が残っていた。 気体A~Cのうち、,1つだけが異なる気体であ る。それはどれか、書きなさい。また, その気体 を発生させる別の方法を, 次のア~エから1つ選 のもい び、その符号を書きなさい。 器 こ ア 亜鉛にうすい塩酸を加える。 イ 石灰石にうすい塩酸を加える。 問3, 気体A- 一気体B この将号を 電源装置 電極 に。 問1 図2-ち向O 29 酸化銀 施 指気体C ワ二酸化マンガンにオキシドールを加える。 ら 発悪 エ 塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの混合 の千球に 物を加熱する。 王 問2実験Iで発生した。気体Aと気体Bを反応させて,電気エネルギーを直接取り出す装置 ガラス管 意 ケⅡ爆実 S 水 が、電気自動車やビルなどの電源として実用化されている。次の(1),(2)に答えなさい。 (1)このような装置を何電池というか,書きなさい。 (2) 電気エネルギーが発生している間に起こっている化学変化を,化学反応式で表しな 曲 曲は さい。 問3 実験Iで行った図2のような気体の集め方を何というか, 問4 実験Iの終了後に,試験管内に残った物質を, 同様の装置を使って気体Cが発生しな 無くなるまでじゅうぶんに加熱した。加熱後に試験管内を確認したところ,白色の物質が 1.08g残っていた。次の(1), (2に答えなさい。 MO あ閣にめogの (1)試験管内に残っていた白色の物質が,酸化銀とは別の物質であることを確認する 方法はどれか,次のア~エから最も適切なものを1つ選び,その符号を書きなさい。 また,その方法でどのようなことが観察されるか,書きなさい。 こい対応 ア水を加えた後,フェノールフタレイン溶液を加える。 ち式者書歩 イ薬さじなどのかたいものでこする。 の本1 の営 事図の用答 指 情 (1) 書きなさい。 B店E E. ウ 磁石を近づける。向さのじ合象 ち い T エ 塩化コバルト紙をつける。 1+ (2) この結果から,実験Ⅱが終了したとき、はじめにあった1.16gの酸化銀のうち 何%が分解せずに残っていたと考えられるか, その値を求めなさい。 用
入試問題

回答

酸化銀1.16gが完全に酸素と銀に熱分解されたとき、1.08g残ることがわかるので、このことから、酸化銀が銀になれば、質量は108/116になることがわかります。
ゆえに、酸化銀1.16gのうちx(g)が反応して、1.16-x(g)がそのまま残ったとすると、
108x/116 + (1.16-x)
(反応した銀) (未反応の酸化銀)
が残ったことになります。
108x/116 + (1.16-x) = 1.10
-8x/116=-0.06
8x=6.96
x=0.87

0.87/1.16=0.75
聞かれているのは残っている方なので25%です。

🍋

申し訳ないんですけど、紙に書いてもらうことは出来ますか?🙇‍♀️

ブドウくん

これでいいでしょうか?

🍋

反応した酸化銀と、反応でできた銀の所が分かりません...

ブドウくん

酸化銀1.16gを十分に加熱して完全に反応させてすべてを銀にしたら、1.08gになるはずですが(問4の問題文)、実験II終了時は1.10gが試験管に残っていたと書いてあります。つまり、加熱が不十分なので、きちんと銀に変化した酸化銀もいれば、一部、反応できずに酸化銀のまま残っている「未反応の酸化銀」もいるということです。

まず、頭で考える上で酸化銀1.16gを、変化した組(上)と変化せずに残った組(下)に分けて考えました。前者の質量をx(g)とおいて、後者を1.16-x(g)と置いたんです。

前者のx(g)の酸化銀は反応により、銀になるので、その分質量108/116倍に減少します。つまり、108x/116(g)の銀ができあがります。これに加えて、試験管には後者の未反応の酸化銀1.16-x(g)もそのまま残ります。実験後の試験管1.10gは「反応でできた銀」と「未反応の銀」をあわせた質量です。この関係を式にしました。
普通に加熱を十分にすれば、未反応のまま残る銀(図の下側)は残らないですが、今回は不完全な反応なので反応できていないやつがいるということです。これらをいっぺんには考えられないので、1.16gの参加銀を、反応して銀になる酸化銀と反応せずに残る酸化銀にわけて考えたのです。わかりますか?

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