5 物質の変化を調べる実験について、 次の各問に答えよ。 <実験1> を行ったところ, <結果 1> のようになった。 <実験 1 > 図1 (1) 乾いた試験管Aに酸化銀 2.00gを入れ、ガラ ス管をつなげたゴム栓をして、試験管Aの口を わずかに下げて, 装置を組み立てた。 酸化銀 (2) 図1のように, 試験管Aを加熱し, ガラス管の 先から出る気体を, 気体が出始めたときから順に 3本の試験管に集めた。 試験管A ゴム管 ガラス管 ゴム栓 水槽 水一 1980 ゴム栓 スタンド (3)試験管Aの中の酸化銀が黒色から白色 (灰色) に変化し、完全に反応してガラス管の先から気体 が出なくなったことを確認した後,ガラス管を水槽の水の中から取り出し, 加熱をやめた。 (4) 気体を集めた3本の試験管のうち, 気体を集め始めて1本目の試験管に集めた気体は使わず、 2本目の試験管には火のついた線香を入れ, 3本目の試験管には石灰水を入れてよく振った。 (5) 試験管Aが十分に冷めてから, 加熱前の酸化銀と試験管Aに残った加熱後の固体を別々のろ紙 の上にのせ、薬さじでこすった。 <結果 1> 水素? 火のついた線香の変化 石灰水の変化 炎を上げて激しく燃えた。 薬さじでこすったときの変化 変化しなかった。 加熱前の酸化銀は変化せず, 試験管Aに 残った加熱後の固体は金属光沢が見られた。 次に,<実験2>を行ったところ, <結果2>のようになった。 <実験2> (1) 乾いた試験管Bに炭酸水素ナトリウム2.00gを入れ、 図1の試験管Aを試験管Bに替えて同様の 装置を組み立てた。 (2) 試験管Bを加熱し, ガラス管の先から出る気体を、 気体が出始めたときから順に3本の試験管に 集めた。 (3)試験管Bの中の炭酸水素ナトリウムが完全に反応してガラス管の先から気体が出なくなったこ とを確認した後, ガラス管を水槽の水の中から取り出し、加熱をやめた。 (4) 気体を集めた3本の試験管のうち, 気体を集め始めて1本目の試験管に集めた気体は使わず, 2本目の試験管には火のついた線香を入れ, 3本目の試験管には石灰水を入れてよく振った。 (5) 試験管Bが十分に冷めてから, 試験管Bの内側に付いた液体に青色の塩化コバルト紙を付けた。 (6) 20℃の蒸留水 (精製水) 5g (5cm²) を入れた試験管を2本用意し, 一方の試験管には加熱 前の炭酸水素ナトリウムを,もう一方の試験管には試験管Bに残った加熱後の固体をそれぞれ 0.80g入れ、よく振り混ぜて、 水への溶け方を観察した。 その後、 それぞれの試験管にフェノール フタレイン溶液を2滴ずつ加え, よく振り混ぜて、色の変化を観察した。 <結果 2 > さんせい 青色の塩化コバルト紙の色の変化 赤色 (桃色)に変化した。 水への溶け方 加熱前の炭酸水素ナトリウムは溶け 残り, 試験管Bに残った加熱後の固体 は全て溶けた。 202 火のついた線香の変化 石灰水の変化 白く濁った。 線香の火が消えた。 フェノールフタレイン溶液を加えたときの色の変化 加熱前の炭酸水素ナトリウムを溶かした水溶液は 薄い赤色に変化し, 試験管Bに残った加熱後の固体を 溶かした水溶液は濃い赤色に変化した。 9

[1] 実験1>の(4)の下線部のように, 気体を集めた3本の試験管のうち, 気体を集め始めて 1本目の試験管に集めた気体を使わなかった理由を、 「試験管A」 という語句を用いて簡単に書け。 〔問2〕 <結果1>と<結果2> から, 試験管Aに残った加熱後の固体の性質と, 試験管Bに残った 加熱後の固体の性質とを組み合わせたものとして適切なのは,次の表のア~エのうちではどれか。 試験管Aに残った加熱後の固体の性質 ア 電流が流れやすく、金づちなどの固い ものでたたくと薄く広がる。 イ 電流が流れず, 金づちなどの固いもの でたたくと粉々にくだける。 電流が流れやすく、 金づちなどの固い ものでたたくと薄く広がる。 エ ウ 電流が流れず, 金づちなどの固いもの でたたくと粉々にくだける。 試験管Bに残った加熱後の固体の性質 水溶液にしたときに, 加熱前の炭酸水素 ナトリウムと比べて, 酸性が強い。 水溶液にしたときに, 加熱前の炭酸水素 ナトリウムと比べて, 酸性が強い。 水溶液にしたときに, 加熱前の炭酸水素 ナトリウムと比べて, アルカリ性が強い。 水溶液にしたときに,加熱前の炭酸水素 ナトリウムと比べて, アルカリ性が強い。 〔問3〕 <結果2>で, 溶け残った加熱前の炭酸水素ナトリウムの質量として適切なのは、下の ① のア~エのうちではどれか。 また, <結果2>から分かる, 加熱前の炭酸水素ナトリウム と試験管Bに残った加熱後の固体の溶解度について述べたものとして適切なのは、下の ② の アとイのうちではどれか。 ただし, 20℃の蒸留水 100g (100cm)に炭酸水素ナトリウムを溶かして飽和水溶液にした ときの溶質の質量は9.60gである。 また, <実験2>の (6) で加熱前の炭酸水素ナトリウムを溶 かした水溶液は、飽和水溶液になっているものとする。 イ 0.32g ウ 0.48g I 0.64 g ア 試験管Bに残った加熱後の固体は,加熱前の炭酸水素ナトリウムと比べて溶解度が 大きい。 ① ア 0.16g ② イ 試験管Bに残った加熱後の固体は、加熱前の炭酸水素ナトリウムと比べて溶解度が 小さい。 9.60 〔問4〕 <実験2>で,炭酸水素ナトリウムを加熱したときに 図2 発生した3種類の物質(物質C, 物質D, 物質E) の化学式 図2のようにモデルで表した。図2の △は, それぞれ水素原子, 炭素原子, 酸素原子, ナトリウム原子の いずれか1個を表している。 もう一方の 物質C △△■ 物質D O 物質E <実験1> で使用した酸化銀について述べた次の文章の ① と 2 にそれぞれ当てはまるものとして適切な のは、下のア~エのうちではどれか。 進化 <実験1>で,酸化銀を加熱したときに発生した気体の化学式を図2の◯ ◎ △, 」の いずれかを用いてモデルで表すと, ① となる。また, <実験1>で,試験管Aに残った 加熱後の固体をつくっている原子をQ, 酸化銀を加熱したときに発生した気体をつくっている 原子をRとした場合、 <実験1>の酸化銀の化学式において, Qの数とRの数の比を最も簡単な 整数の比で表すと, (Qの数): (Rの数)= ② となる。 (1) ア O O ウ A A I ② ア 4:1 イ 2:1 ウ 1:2 I 1:4 - 10