中学受験の理科 水溶液の性質についての問題演習と解説【1】

                          

2021/05/27

 

この演習問題は、かならず「水溶液の基本(⇒ 中学受験の理科 水溶液の覚え方~これだけで受験対策は完ペキ!)」の学習を終えてから取りくんでください。

 

【問題】

水溶液の入った試験管①~⑤には、次のどれかが入っています。

  • 塩酸
  • 水酸化ナトリウム水溶液
  • アンモニア水
  • 食塩水
  • 砂糖水

 

また、試験管AとBには青色の液体が入っており、リトマス液かBTB液のどちらかです。なお、これらの液体は次のような性質をもちます。

【青色のリトマス液】
リトマス紙を作るときに使う液体で、リトマス紙と同じ色の変化をするものです。青色のリトマス液は、アルカリ性・中性で色は変わらず、酸性のみ色が赤色に変化します。

【青色のBTB液】
アルカリ性の状態にしたBTB液。アルカリ性で色は変わりませんが、中性だと緑色、酸性では黄色に変化します。

 

①~⑤の水溶液を調べるために実験をおこない、次のような結果となりました。

【実験1】
①~⑤のにおいを調べると、③と⑤だけ、鼻につくようなにおいがした。

【実験2】
①~⑤を蒸発皿に入れて加熱すると、③と⑤は何も残らず、②と④は蒸発皿に白い固体が残り、①は黒くこげた。

【実験3】
①~⑤に少量のAを加えた場合と、少量のBを加えた場合で、それぞれ色の変化を調べた。結果は次のとおり(色が変化したら〇、変化しなければ×)。

  • 青色の液体A:① × ② × ③ × ④ × ⑤ 〇
  • 青色の液体B:① 〇 ② × ③ × ④ 〇 ⑤ 〇

 

①~⑤の水溶液は、それぞれ何でしょうか?

 

解答と解説

【解答】

① 砂糖水

② 水酸化ナトリウム水溶液

③ アンモニア水

④ 食塩水

⑤ 塩酸

 

【解説】

水溶液の性質によって試験管の中身を決定する問題は、次の手順で行います。

  1. 実験結果を整理して、表にまとめる。
  2. 試験管ごとに実験結果を一覧して、何の水溶液か決定する。

 

【実験1】
におい: ① なし ② なし ③ あり ④ なし ⑤ あり

【実験2】
加熱: ① 黒 ② 白 ③ 何も残らない ④ 白 ⑤ 何も残らない

【実験3】
たとえばAが青色BTB液だとすると、①~④はアルカリ性で、⑤は中性または酸性ということになりますが、5種類の水溶液のうちアルカリ性は2種類(水酸化ナトリウム水溶液とアンモニア水)しかないので違うと分かります。

同様に、Bが青色リトマス液だとすれば、①・④・⑤は酸性ということになりますが、5種類の水溶液のうち酸性は1種類(塩酸)しかないので、やはり違います。

このことから、Aは青色リトマス液で、Bが青色BTB液です。

①と④:青色リトマス液は変化しないので、中性またはアルカリ性。青色BTB液は変化するので、中性または酸性。よって、①と④は中性です。

②と③:青色リトマス液は変化しないので、中性またはアルカリ性。青色BTB液も変化しないので、アルカリ性。よって、②と③はアルカリ性です。

⑤:青色リトマス液は変化するので、酸性。青色BTB液も変化するので、中性または酸性。よって、⑤は酸性です。

 

以上の実験結果を表にまとめると、下図のようになります。

 

 

次に、試験管ごとに実験結果を一覧して、何の水溶液かを決定します。

 

【試験管①】
においがなく中性で、加熱すると黒くこげるのは「砂糖水」です。

【試験管②】
においがなくアルカリ性で、加熱して白い固体が残るのは「水酸化ナトリウム水溶液」です。

【試験管③】
においがありアルカリ性で、加熱して何も残らないのは「アンモニア水」です。

【試験管④】
においがなく中性で、加熱して白い固体が残るのは「食塩水」です。

【試験管⑤】
においがあり酸性で、加熱して何も残らないのは「塩酸」です。

 

 

次の問題演習は、「水溶液2」です。
中学受験の理科 水溶液の性質についての問題演習と解説【2】

 

 

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