気体の性質・水溶液と濃度・溶解度 ── 問題
基礎
- 水 395 g に食塩 5 g を溶かした食塩水の質量パーセント濃度は何 % ですか。
- 質量パーセント濃度 10 % の食塩水 250 g に含まれる食塩は何 g ですか。
- 酸素の発生方法として正しいものはどれですか。 （ア 亜鉛にうすい塩酸を加える イ 塩化アンモニウムと水酸化カルシウムを混ぜて加熱する ウ 石灰石にうすい塩酸を加える エ 二酸化マンガンにうすい過酸化水素水を加える）
- アンモニアを集める方法として適切なものはどれですか。 （ア 上方置換法 イ どの方法でもよい ウ 下方置換法 エ 水上置換法）
- 水上置換法で集めるのに適した気体の性質はどれですか。 （ア 水によく溶ける イ 空気より重い ウ 水に溶けにくい エ 空気より軽い）
- 石灰水を白くにごらせる気体はどれですか。 （ア 水素 イ 窒素 ウ 酸素 エ 二酸化炭素）
標準
- 食塩 8 g を使って、質量パーセント濃度 4 % の食塩水をつくる。必要な水は何 g ですか。
- 質量パーセント濃度 15 % の食塩水 100 g に、水を 200 g 加えた。できた食塩水の濃度は何 % ですか。
- 硝酸カリウムの溶解度（水 100 g に溶ける最大の質量）は、40℃ で 64 g、10℃ で 22 g である。40℃ の水 100 g に硝酸カリウムを溶かして飽和水溶液をつくり、10℃ まで冷やすと、出てくる結晶は何 g ですか。
- 食塩（塩化ナトリウム）の水溶液から食塩の結晶を取り出す方法として最も適切なものはどれですか。 （ア 水溶液を冷やす イ ろ過する ウ 水を加える エ 水を蒸発させる）
- 水溶液の性質として誤っているものはどれですか。 （ア 時間がたつと溶質が下に沈んでくる イ 透明である ウ どの部分も濃さが同じである エ ろ紙を通り抜ける）
- 硝酸カリウムの溶解度（水 100 g に溶ける最大の質量）は次のとおりである。 温度（℃）｜20｜40｜60 溶解度（g）｜32｜64｜110 20℃ の水 150 g に硝酸カリウム 64 g を加えてよくかき混ぜた。溶け残りは何 g ですか。
- 物質 A・B は、硝酸カリウムと塩化ナトリウムのどちらかである。60℃ の水 100 g に A・B をそれぞれ 35 g ずつ溶かしてから 20℃ まで冷やすと、A は結晶が出て、B は出なかった。 温度（℃）｜20｜60 硝酸カリウム（g）｜32｜110 塩化ナトリウム（g）｜36｜37 A と B の組み合わせはどれですか。 （ア A 塩化ナトリウム・B 硝酸カリウム イ A・B とも硝酸カリウム ウ A 硝酸カリウム・B 塩化ナトリウム エ A・B とも塩化ナトリウム）
- ある気体を調べると、次の結果になった。 ・水にとても溶けやすい ・鼻をさすようなにおいがある ・水溶液にフェノールフタレイン液を加えると赤色になった この気体はどれですか。 （ア アンモニア イ 塩化水素 ウ 二酸化炭素 エ 水素）
発展
- 硝酸カリウムの溶解度は 50℃ で 85 g、10℃ で 22 g である（水 100 g あたり）。50℃ の水 50 g に硝酸カリウムを溶かして飽和水溶液をつくり、10℃ まで冷やすと、出てくる結晶は何 g ですか。
- 0℃ での硝酸カリウムの溶解度は 14 g（水 100 g あたり）である。0℃ の飽和水溶液の質量パーセント濃度は何 % ですか。小数第 1 位を四捨五入して整数で答えなさい。
- 「溶解度」の意味として正しいものはどれですか。 （ア 物質が溶けるのにかかる時間 イ 水溶液 100 g に含まれる物質の質量 ウ 水 100 mL に溶ける物質の体積 エ 水 100 g に溶ける物質の最大の質量）
- 硝酸カリウムの溶解度（水 100 g に溶ける最大の質量）は次のとおりである。 温度（℃）｜20｜40｜60 溶解度（g）｜32｜64｜110 60℃ の水 70 g に硝酸カリウム 55 g を溶かした。温度を 60℃ に保ったまま水を蒸発させていくと、水を何 g 蒸発させたときに結晶が出始めますか。
- 酸素を水上置換法で集めるとき、気体が出はじめてしばらくの間は集めずに捨てる。その理由として正しいものはどれですか。 （ア はじめに出る気体は二酸化炭素が多いから イ はじめに出る気体は水に溶けやすく集まらないから ウ 装置の中にあった空気が多くまじっているから エ 気体の温度が高く、試験管が割れるから）
気体の性質・水溶液と濃度・溶解度 ── 解答
基礎
- 1.25 溶液の質量 = 395 + 5 = 400 g。濃度 = 5 ÷ 400 × 100 = 1.25 %。
- 25 食塩 = 溶液 × 濃度 = 250 × 10 ÷ 100 = 25 g。
- エ 二酸化マンガンにうすい過酸化水素水を加える 二酸化マンガンは触媒で、過酸化水素が分解して酸素が出る。石灰石+塩酸は二酸化炭素、亜鉛+塩酸は水素、最後はアンモニア。
- ア 上方置換法 水にとてもよく溶ける（水上置換は不可）うえ、空気より軽いので上にたまる → 上方置換。
- ウ 水に溶けにくい 水に溶けにくい気体なら水と置きかわって集められ、空気が混ざらない純粋な気体になる。
- エ 二酸化炭素 二酸化炭素の確認方法。
標準
- 192 溶液の質量 = 8 ÷ (4 ÷ 100) = 200 g。水 = 200 − 8 = 192 g。
- 5 食塩は 100 × 15 ÷ 100 = 15 g で変わらない。溶液は 100 + 200 = 300 g。濃度 = 15 ÷ 300 × 100 = 5 %。
- 42 水 100 g に溶けていた 64 g のうち、10℃ で溶けられるのは 22 g。64 − 22 = 42 g が結晶として出る。
- エ 水を蒸発させる 食塩の溶解度は温度でほとんど変わらないので冷やしても出てこない。水を蒸発させる。
- ア 時間がたつと溶質が下に沈んでくる 溶質の粒子は全体に均一に散らばり、時間がたっても沈まない。
- 16 20℃ の溶解度は 32 g（水 100 g あたり）。水 150 g なら 32 × 150/100 = 48 g まで溶ける。溶け残り = 64 − 48 = 16 g。
- ウ A 硝酸カリウム・B 塩化ナトリウム 20℃ で水 100 g に溶けるのは硝酸カリウム 32 g、塩化ナトリウム 36 g。35 g のうち 32 g までしか溶けない硝酸カリウムだけが結晶になる（3 g）。
- ア アンモニア フェノールフタレイン液が赤色＝水溶液はアルカリ性。水によく溶け、刺激臭があり、アルカリ性を示すのはアンモニア。塩化水素も刺激臭があるが水溶液は酸性。
発展
- 31.5 水 100 g なら 85 − 22 = 63 g 出る。水は 50 g で 0.5 倍なので、63 × 0.5 = 31.5 g。
- 12 溶液 = 水 100 + 溶質 14 = 114 g。濃度 = 14 ÷ 114 × 100 ≒ 12.3 → 約 12 %。100 で割らないこと。
- エ 水 100 g に溶ける物質の最大の質量 水 100 g あたり。水溶液 100 g ではないので、飽和水溶液の濃度は 溶解度 ÷ (100 + 溶解度) × 100 になる。
- 20 110 g 溶かすには水 100 g が必要なので、55 g を溶かしておける最少の水は 55 × 100/110 = 50 g。水がそれより少なくなると結晶が出るので、70 − 50 = 20 g 蒸発させたとき。
- ウ 装置の中にあった空気が多くまじっているから はじめは三角フラスコや管の中の空気が押し出されてくる。純粋な酸素を集めるため、空気が出きってから集める。
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