化学分野の用語と知識の問題

物質がもつ化学エネルギーを電気エネルギーに変えてとり出す装置を化学電池という。化学電池のうち、外部から水素と酸素を供給し続け、水素と酸素が化学変化して水ができるときに、電気エネルギーを直接とり出す装置を何というか。

水溶液の性質や、水溶液から溶質を取り出す方法について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　砂糖を水に溶かした砂糖水では、砂糖が溶質、水が溶媒である。
• イ　物質が水に溶けてできた水溶液を長い時間置いておくと、溶質がしだいに底の方に集まり、下の方ほど濃くなる。
• ウ　塩化ナトリウムは温度による溶解度の変化が小さいので、その飽和水溶液を冷やしても、結晶はほとんど出てこない。
• エ　硫酸銅を水に溶かした液は青色に色がついているので、水溶液とはいえない。
• オ　ミョウバンの飽和水溶液を、温度を一定に保ったまま水を蒸発させていくと、ミョウバンの結晶が出てくる。

黒色の酸化銅を使って、次の実験 1、2 を行った。どちらの実験でも、試験管から出る気体はガラス管を通して石灰水に通した。加熱をやめる前にガラス管を石灰水からとり出し、加熱をやめたあとはすぐにゴム管をピンチコックで閉じ、試験管が冷えてから中の物質をとり出して調べた。

実験 1　酸化銅だけを試験管に入れて、ガスバーナーで十分に加熱した。

実験 2　酸化銅と炭素の粉末をよく混ぜ合わせたものを試験管に入れて、実験 1 と同じように十分に加熱した。

結果は次の表のようになった。

この実験の結果からわかることについて述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　実験 2 で石灰水が白くにごったのは、酸化銅が加熱によって分解し、酸化銅にふくまれていた酸素が気体となって出てきたからである。
• イ　実験 2 では、炭素は酸素をうばわれて二酸化炭素になり、酸化銅は酸素と結びついて銅になった。
• ウ　実験 2 では、酸化銅は炭素によって酸素をうばわれて銅になり、同時に炭素は酸化されて二酸化炭素になった。
• エ　実験 2 で加熱後に試験管に残った物質の質量が加熱前より小さくなったのは、化学変化によって銅原子の数が減ったからである。
• オ　実験 2 でできた赤色の物質は、銅原子が 2 個結びついた分子が集まってできており、その化学式は $\mathrm{C}{\mathrm{u}}_2$ と表される。

ある気体 X について、次の実験 1〜3 を行った。

実験 1　塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの混合物を乾いた試験管に入れて加熱すると、刺激臭のある気体 X が発生した。

実験 2　気体 X を満たした乾いた丸底フラスコに、ゴム栓をした。このゴム栓には、少量の水を入れたスポイトと、ガラス管が差しこんである。ガラス管の先を、フェノールフタレイン溶液を数滴加えた水の入ったビーカーにつけ、スポイトの水をフラスコ内におし出した。すると、ビーカーの水がガラス管を通ってフラスコ内に噴水のように吹き上がり、フラスコ内で赤色に変わった。

実験 3　同じ温度・同じ圧力のもとで、同じ体積の気体 X と空気の質量を比べると、気体 X の質量のほうが小さかった。

実験 2・実験 3 の結果から考えて、気体 X を集めるのに最も適した気体の集め方を何というか。漢字で答えよ。

Sさんは、ガスバーナーに火をつけるために、次の操作 1〜3 を行った。

• 操作 1　ガス調節ねじと空気調節ねじが閉まっていることを確かめてから、元栓とコックを開いた。
• 操作 2　マッチに火をつけ、ガスバーナーの口に近づけてから、ガス調節ねじを少しずつ開いて点火した。
• 操作 3　ガス調節ねじを回して、炎の大きさを 10 cm くらいに調節した。

操作 3 のあと、炎を観察したところ、炎はオレンジ色（赤っぽい黄色）で、ゆらゆらとゆれていた。

この炎のようすの原因と、このあとSさんが行う操作の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　ガスの量が多すぎるため。空気調節ねじは動かさずに、ガス調節ねじを閉めて炎を小さくする。
• イ　空気の量が多すぎるため。ガス調節ねじを動かないようにおさえて、空気調節ねじだけを閉める。
• ウ　空気の量が不足しているため。ガス調節ねじを動かないようにおさえて、空気調節ねじだけを開く。
• エ　空気の量が不足しているため。空気調節ねじを動かないようにおさえて、ガス調節ねじをさらに開く。