化学分野の用語と知識の問題

見た目では区別しにくい 4 種類の固体 A、B、C、D について、次の実験 1、2 を行った。

実験 1　A〜D をそれぞれ燃焼さじにのせてガスバーナーで加熱し、火がついたものは、乾いた集気びんの中に入れてふたをした。火が消えたあと燃焼さじを取り出し、集気びんの内側のようすを観察した。その後、集気びんに石灰水を入れてふたをし、よく振った。

実験 2　A〜D をそれぞれ乾電池と豆電球につなぎ、電流が流れるかどうかを調べた。

結果は次の表のようになった。

この結果からわかることとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　B は、加熱すると燃えたので、有機物であると考えられる。
• イ　C は、加熱しても燃えなかったので、金属であると考えられる。
• ウ　D は、電流が流れなかったので、無機物であると考えられる。
• エ　A と D は、燃えて二酸化炭素と水ができたので、有機物であると考えられる。

5 種類の液体 A〜E（砂糖水、食塩水、エタノール水溶液、うすい塩酸、精製水のいずれか）について、次の実験を行った。

実験　それぞれの液体をビーカーにとり、電源装置と豆電球をつないだ 2 本の炭素棒の電極を液体に入れて電圧を加え、豆電球が点灯するかどうかと、電極のようすを調べた。1 つの液体を調べるごとに、電極を精製水でよく洗った。

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〜エから 1 つ選べ。

• ア　A と C で豆電球が点灯しなかったのは、砂糖やエタノールが水に溶けなかったからである。
• イ　B と D で豆電球が点灯したことから、水に溶けて電流が流れる物質は、溶ける前はすべて固体であることがわかる。
• ウ　B と D の溶質は、水に溶けると陽イオンと陰イオンに分かれるため、その水溶液に電流が流れる。
• エ　A で豆電球が点灯しなかったのは、砂糖が水に溶けると陽イオンだけができ、陰イオンができないからである。

水 $20{\text{cm}}^3$ とエタノール $5{\text{cm}}^3$ の混合物を枝つきフラスコに入れ、沸騰石を加えて弱火で加熱した。出てきた気体を冷やして液体にし、試験管 A、B、C の順に約 $3{\text{cm}}^3$ ずつ集めた。集めた液体のにおいを調べ、液体をひたしたろ紙に火を近づけたところ、結果は次のようになった。

この実験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　試験管 A に集めた液体は、水をふくまない純粋なエタノールである。
• イ　水とエタノールの混合物は、沸騰が始まると温度が一定のまま変わらない。
• ウ　エタノールは水より沸点が低いので、先に集めた液体ほどエタノールを多くふくむ。
• エ　液体が気体に変化するとき、粒子の数が増えるので、体積が大きくなる。
• オ　温度計の球部はフラスコ内の液体の中に入れ、液体の温度をはかる。

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。

固体のロウ（パラフィン）を使って、次の実験を行った。

実験　ビーカーに固体のロウを入れて加熱し、すべてとかして液体にした。加熱をやめてから、ビーカーごと電子てんびんで質量をはかり、液面の高さにビーカーの外側から油性ペンで印をつけた。そのまま室温で放置すると、ロウは冷えてすべて固体になった。

結果は次の表のようになった。

この実験の結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。ただし、実験の間にロウが蒸発したり、ビーカーの外にこぼれたりすることはなかったものとする。

• ア　液体から固体になると、ロウの粒子の数が減ったため、ロウの体積が小さくなった。
• イ　液体から固体になると、ロウの粒子 1 個 1 個の大きさが小さくなったため、ロウの体積が小さくなった。
• ウ　液体から固体になると、ロウの体積が小さくなったため、ロウの密度は小さくなった。
• エ　液体から固体になると、ロウの粒子の数は変わらず、粒子どうしの間隔がせまくなったため、ロウの体積が小さくなった。
• オ　液体から固体になると、ロウの質量が大きくなったため、ロウの密度は大きくなった。