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。
| 加熱したときのようす | 集気びんの内側 | 石灰水 | 電流 | |
|---|---|---|---|---|
| A | 炎を出して燃えた | 水滴がついてくもった | 白くにごった | 流れなかった |
| B | 火花を出して燃えた | くもらなかった | 変化しなかった | 流れた |
| C | 燃えなかった | (集気びんに入れなかった) | (調べなかった) | 流れなかった |
| D | 炎を出して燃えた | 水滴がついてくもった | 白くにごった | 流れなかった |
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。
この問題で使うもの
- 有機物・無機物と金属の性質(説明と入口の問題)
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ヒント
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ヒント 1
石灰水が白くにごることと、集気びんの内側が水滴でくもることは、それぞれ何ができたことを示すかを考えよう。
ヒント 2
有機物は炭素をふくむ物質で、燃えると二酸化炭素ができる。電流が流れることは金属に共通する性質である。
ヒント 3
B は電流が流れたが二酸化炭素はできていないので、ア は誤りとわかる。残りの選択肢について、「燃えない」「電流が流れない」が金属や無機物の根拠になるかを確かめよう。
答えと解説
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エ
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解説を読む
石灰水が白くにごるのは二酸化炭素があるときである。また、集気びんの内側が水滴でくもったのは、燃えたときに水ができたからである。
炭素をふくみ、燃えると二酸化炭素ができる物質を有機物という(有機物の多くは水素もふくむので、燃えると水もできる)。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。よって正解はエである。
B は電流が流れ、加熱すると火花を出して燃えたが、二酸化炭素はできなかった。電流が流れるのは金属に共通する性質なので、B は金属(たとえばスチールウールのような鉄)と考えられる。C は電流が流れなかったので金属ではないことはわかるが、燃えたときに二酸化炭素ができるかどうかを調べていないので、有機物かどうかはこの実験からは判断できない。
ほかの選択肢について
- ア:B は燃えたが、石灰水が変化しなかったので二酸化炭素はできていない。燃えるだけでは有機物とはいえず、スチールウールのように金属も燃えることがある。二酸化炭素ができていない B は、有機物とは考えられない。
- イ:燃えないことは金属の性質ではない。金属には電流が流れるという共通の性質があるが、C は電流が流れなかったので金属ではない。
- ウ:電流が流れないことは、無機物であることの根拠にならない。有機物の多くも電流が流れない。D は燃えて二酸化炭素ができたので有機物である。
別解
有機物は炭素を含み、燃やすと二酸化炭素と水ができる。金属は電気をよく通し、みがくと光る。
ア: B は燃えたが、集気びんの内側がくもらず(水ができず)石灰水も変化しない(二酸化炭素ができない)ので有機物ではない。また電流が流れたので金属(鉄など)と考えられる。誤り。
イ: C は燃えず、電流も流れなかったので金属ではない。金属なら電流が流れる。誤り(食塩・砂のような非金属の無機物と考えられる)。
ウ: 電流が流れないのは有機物にも当てはまる性質で、これだけでは無機物とはいえない。D は燃えて水滴と二酸化炭素ができたので有機物である。誤り。
エ: A と D は燃えて、集気びんの内側に水滴がつき(水ができた)、石灰水が白くにごった(二酸化炭素ができた)。炭素と水素を含む有機物と考えられる。正しい。
答え: エ