４月から学習してきた化学分野の演習問題です。少々骨が折れるかもし
れませんがチャレンジして下さい。
問題番号をクリックするとヒントと解答が表れます。
１．次の実験１、実験２に関する問いにそれぞれ答えなさい。
〔実験１〕ａ㎝３中に４０個の水酸化物イオンを合む水酸化バリウム水溶液６０㎝３がある。この水溶液に、ａ㎝３中に２５個の硫酸イオンを含む希硫酸を少しずつ加えていき、電流の値をはかると、右図のようなグラフが得られた。
（１）上の反応を化学反応式で答えよ。
（２）電流の値が最小になるときの希硫酸の体積を求めよ。
（３）（２）のとき、なぜ電流の値が最小になったか。その理由を簡単に答えよ。
〔実験２〕ａ㎝３中に４０個の水酸化物イオンを含む水酸化ナトリウム水溶液６０㎝３がある。この水溶液にａ㎝３中に４０個の塩化物イオンを含む塩酸を６０㎝３加えた。
（４）このとき、電流値は実験１の最小値と比べてどうなるか。次のア～ウから選び、その理由を簡単に答えよ。
ア 大きくなる イ 小さくなる ウ 同じ
２．電気分解について、下の各問いに答えなさい。
ただし、電極はすべて炭素棒を用いた。
電解装置Ａには塩化銅、電解装置Ｂには水酸化ナトリウム、電解装置Ｃには食塩のそれぞれの水溶液を入れ、図のような装置で電気分解の実験をしたところ、電流を流してしばらくすると、電解装置Ａの電極②の表面がしだいにかっ色をおびてきた。
（１）電解装置Ａの電極②は、陽極、陰極のいずれになるか。
（２）電源装置の端子ａは正極（十極）、負極（一極）のいずれか。
（３）図中の導線ｃの部分で、電子の流れる方向は、ア、イのいずれか。
（４）いずれの電解装置からも気体の発生が見られるが、電解装置Ｂの電極③から発生する気体を物質名で答えよ。
（５）電解装置Ｂ、電解装置Ｃの水溶液はどのように電離しているか。
例にならって答えよ。 〔例〕ＨＣｌ→Ｈ＋＋Ｃｌ－
（６）実験の途中で、電流を逆にしたとすると、電解装置Ａの電極②ではどんな変化が起こるか。電子ｅ－を使った反応式で答えよ。
（７）電極で発生する気体の体積と時間の関係を表す右のグラフａは、電解装置Ｂの電極③で発生する気体である。電解装置Ｂの電極④での変化を表すグラフは、ａ～ｃのどのグラフか。
３．水酸化ナトリウムに関する次の文を読んで、あとの（１）～（５）の問いにそれぞれ答えなさい。
水酸化ナトリウムは、［ ① ］質であるから水溶液は電気を導く、この水溶液にＢＴＢ溶液を入れると［ ② ］色になる。これに硫酸を加えていくと液の色は緑色となり、さらに硫酸を加えると［ ③ ］色になる。水酸化ナトリウム水溶液を白金電極を用いて電気分解すると、陽極には［ ④ ］、陰極には［ ⑤ ］を生じ、［ ④ ］と［ ⑤ ］の体積比は［ ⑥ ］となる。電気分解したあとの水酸化ナトリウムの量は、はじめの量と比べて［ ⑦ ］。
（１）①～⑦に適当な語または数値を入れよ。⑦については、次のア～ウのなかから選んで答えよ。
ア 変わらない イ 多くなる ウ 少なくなる
（２）アルカリ性の原因になっているイオンを化学式で答えよ。
（３）水酸化ナトリウム以外のアルカリを１つ化学式で答えよ。
（４）０．５０％水酸化ナトリウム水溶液１０㎝３に０．６５％の硫酸を加えていった。硫酸を何㎝３加えたらちょうどうまく中和するか。小数第２位を四捨五入して小数第１位まで答えよ。ただし、０．５０％水酸化ナトリウム水溶液の密度と、０．６５％の硫酸の密度は、ともに１．０ｇ／㎝３とする。また、水酸化ナトリウムと硫酸は４０ｇと４９ｇの割合でちょうどうまく中和する。
（５）水酸化ナトリウムと硫酸の中和を化学反応式で示せ。
４．下の図１のような装置に直流電流を流し、イオンの移動について調べる実験をした。Ｕ字管内の色は、はじめ図２のようになっていた。しばらく放置すると、Ｕ字管の色はどのようになるか。下の図ア～オから最も近いものを選べ。
５．白色の固体Ａ，Ｂ，Ｃについて、実験１～３を行った。これらの結果を参考にして、あとの（１）～（３）の問いに答えなさい。
〔実験１〕Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ蒸発皿に入れ、加熱するとＡだけが黒くこげた。
〔実験２〕Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれを水に入れて振り混ぜると、いずれもよく溶けた。
〔実験３〕Ａ，Ｂ，Ｃを 
溶かした水溶液に電極を
入れ、うすい塩酸を少し
ずつ加えながら流れる電
流の強さを調べると、右
の図のようになった。
（１）水に溶けてイオンに分かれる ものはどれか。
ア Ａ イ Ｂ ウ Ｃ エ Ａ，Ｂ オ Ａ，Ｃ カ Ｂ，Ｃ キ Ａ，Ｂ，Ｃ
（２）Ａ，Ｂ，Ｃの水溶液のうち、フェノールフタレイン溶液を加えると、赤色に変化するものはどれか。
ア Ａ イ Ｂ ウ Ｃ エ Ａ，Ｂ オ Ａ，Ｃ カ Ｂ，Ｃ キ Ａ，Ｂ，Ｃ
（３）白色の固体Ａにあてはまるものはどれか。
ア 塩化ナトリウム イ 水酸化カルシウム ウ ナフタレン エ ショ糖（砂糖） オ 炭酸カルシウム（石灰石）
６．右の図のような装置を用いて、水に
溶けやすい塩化銅水溶液に電流を流し、電気分解の実験を行った。これについて、次の問いにそれぞれ答えなさい。
（１）それぞれの器具の間を結ぶ電線をなるべく短く正しく書きなさい。
（２）塩化銅の水溶液中のイオンのモデルを正しく表しているのは、下のア～オの図のうちどれか。
（３）図中の○と●の各イオンをイオンの記号で答えよ。
（４）においのある気体は、Ａ，Ｂどちらの極から出てきたか。
（５）実験中、１本の炭素棒に色のついた固体がついてきたが、それは何か。化学式で答えよ。
（６）塩化銅水溶液のかわりに入れても、電流が流れるのはどの液か。次のア～オのなかから３つ選べ。
ア 石灰水 イ 砂糖水 ウ 石けん水 エ 海水 オ 水酸化ナトリウム水溶液
７白金電極を用い、電流を一定にして塩酸を電気分解した。このとき両極で発生した気体を、それぞれ気体Ａ、気体Ｂとする。発生した気体の体積と時聞との関係は、右のグラフのようになった。これについて、次の問いに答えなさい。
（１）気体Ｂは何か。化学式で答えよ。
（２）気体Ｂが発生したのは、陽極、陰極のどちらか。
（３）気体Ａの体積に比較して、気体Ｂの体積が小さいのはなぜか。その理由を次のア～オのなかから選べ。
ア 気体Ｂの発生した極へ流れた電流が少なかったから。
イ 分子１個ができるとき、出入りする電子の数が、気体Ｂのほうが多いから。
ウ 気体Ｂは陰極と反応しやすいから。
エ 電気分解が進むにつれて水溶液の温度が低くなり、気体の体積が収縮した が、収縮する割合が気体Ｂのほうが大きかったから。
オ 気体Ｂは水に溶けやすいから。
（４）塩酸のかわりにうすい硫酸を使って電気分解した。このとき起こる変化を化学反応式で答えよ。
（５）（４）の硫酸の役割を１５字以内で答えよ。
８次の実験１、２について、下の各問いに答えなさい。
〔実験１〕右の装置を使って水酸化ナトリウム水溶液の電気分解を行った。
〔実験２〕同じ型の装置を使って塩酸の電気分解を行った。
（１）電気分解する水溶液をこの装置に入れるとき、どの操作を行うのが最もよいか。次のア～エのなかから選べ。
ア Ｄ，Ｅのコックを閉じ、Ｃの液だめをＤ，Ｅのコックより低くして、Ｃから水溶液を入れたあ と、水面をＤ，Ｅの位置までもってくる。
イ Ｄ，Ｅのコックを開け、Ｃの液だめをＤ，Ｅのコックより低くして、Ｃから水溶液を入れたあ と、水面をＤ，Ｅの位置までもってくる。
ウ Ｄ，Ｅのコックを閉じ、Ｃの液だめをＤ，Ｅのコックより高くして、Ｃから水溶液を入れたあ と、水面をＤ，Ｅの位置までもってくる。
エ Ｄ，Ｅのコックを開け、Ｃの液だめをＤ，Ｅのコックより高くして、Ｃから水溶液を入れたあ と、水面をＤ，Ｅの位置までもってくる。
（２）電気分解をしばらく行ったあとの水酸化ナトリウム水溶液の濃度はどうなっていたか。次のア～ウのなかから選べ。
ア 反応前の濃度より少し薄くなっていた。
イ 反応前の濃度とほとんど変わらなかった。
ウ 反応前の濃度より少し濃くなっていた。
（３）実験１で、直流電源の正の端子に連結しているのは、Ａ，Ｂどちらの電極か。
（４）実験１で、①Ｄのコック、②Ｅのコックを別々に開いて出てくる気体にマッチの火を近づけてみたら、それぞれどのようになるか。次のア～ウのなかから選べ。
ア マッチの火が音もなく消えた
イ マッチの炎が大きくなった。
ウ 出てきた気体が炎を出して燃えた。
（５）実験２をしばらく行ったら、両極とも気体が発生した。理論的には両極に発生する気体の体積は等しいが、実際に実験してみると、一方の気体の体積は他方に比べてかなり少ない。この理由を２０字以内で答よ。
（６）実験２で、有色気体は、陽極・陰極のうち、どちらの電極から出てくるか。
（７）実験２を行ったときの、①陽極における変化、②陰極における変化を、原子、イオン、および電子を用いた式でそれぞれ答えよ。
９Ａ～Ｈの電極を下の図のように直列につなぎ、電池に連結して電気分解を行った。これについて、あとの問い
に答えなさい。
上の図の①～④の容器内には、右の表のような電極と電解液が入っている。
なお、③、④の電極の上には、気体が発生した場合、その気体を集めるために、水を満たした試験管がかぶせてある
（１）Ａ～Ｄの電極上で起こる変化のようすを、イオン記号、原子記号、電子を使って表せ。
（２）Ｅ～Ｈの電極から発生してくる気体の名称を答えよ。
（３）発生した気体の体積の理論上の比はいくらか。
Ｅ：Ｆ Ｇ：Ｈ
10うすい塩酸が３００㎝３ある。この塩酸の１０㎝３ビーカーにとり、２％水酸化ナトリウム水溶液を２０㎝３加えたら、ちょうど中和した。２％水酸化ナトリウム水溶液の濃度を１．０ｇ／㎝３として、次の問いに答えなさい。
（１）この塩酸の２００㎝３を中和するのに、固体の水酸化ナトリウムを用いるとしたら、固体の水酸化ナトリウムが何ｇ必要か。
（２）うすい塩酸を水酸化ナトリウムでちょうど中和した水溶液の水を、全部蒸発させると白い固体の物質が残る。この物質の名称と化学式を答えよ。
11濃硫酸をうすめて希硫政（ａ％）をつくり、①～③の案験に使用した。この実験について、あとの各問いに答えなさい。
〔実験〕①マグネシウムｂｇに希硫酸を少量ずつ加え、そのとき発生する気体の体積〔㎝３〕をそれぞれ測定した。マグネシウムが溶けてしまっても、さらに数回、希硫酸を加えて気体の体積を測定した。（ただし、測定された体積は、すべて同じ温度、同じ圧カでの数値である）
②水酸化ナトリウム水溶液を一定量ビー力一にとり、スポイトで少量ずつ希硫酸を加え、ガラス棒でかき混ぜて中和させながら、それぞれ流れる電流の強さを測定した。完全に中和した量を加えたあとも、さらに数回希硫酸を加え、流れる電流の強さを測定した。また、水酸化ナトリウム水溶液のかわりに、水酸化バリウム水溶液を使用して同じ操作を行った。
③一定の濃さの塩化バリウム水溶液を５㎝３ずつ８本の試験管にとり、これらに希硫酸を、１㎝３，２㎝３，……のように、１㎝３ずつ多くして、８㎝３までを加え、よく混合して反応させ、長時間放置したのち、沈殿をろ過、乾燥して、それぞれの質量を測定した。（希硫酸を８㎝３加えるまでに、試験管に入っている塩化バリウム水溶液は完全に反応している。）
（１）希硫酸が電離しているようすをイオンの記号を使った式で答えよ。
（２）実験①で気体を発生する変化を化学反応式で答えよ。
（３）実験③で塩化バリウム水溶液と希硫酸の反応をイオンの記号を使った反応式で答えよ。
（４）グラフａは、実験①と、マグネシウムの量をｂｇより多くして、実験①と同じ条件、方法で測定した気体の体積を示してある。マグネシウムをｂｇ使用したときのグラフは下のどれか。
ア Ａ－Ｂ－Ｃ イ Ａ－Ｄ－Ｅ
（５）グラフｂは、実験②の２つの結果を表している。水酸化バリウム水溶液のときのグラフは下のどれか。
ア Ｆ－Ｇ－Ｈ イ Ｆ－Ｉ－Ｊ
（６）グラフｃは、実験③と、濃さをａ％よりうすくした硫酸を使用して、実験③と同じ条件、方法で生じた沈殿の質量を測定した結果を示してある。ａ％の硫酸を使用したときのグラフは下のどれか。
ア Ｋ－Ｎ－Ｍ イ Ｋ－Ｌ－Ｍ
ヒントと解答
１ ヒント
電流の値が最小になるのは、水酸化バリウム水溶液と硫酸がちょうど中和したときである。そのときはイオンは１つも残らない。水酸化ナトリウム水溶液と塩酸ではイオンはなくならない。
解答
（１）Ｂａ（ＯＨ）２＋Ｈ２ＳＯ４→ＢａＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ（２）４８㎝３（３）水溶液中にイオンがなくなったから。（４）記号；ア理由；水溶液中にイオンがあるから。
２ ヒント
電流の流れる向きと電子の流れる向きは反対である。
解答
（１）陰極（２）正極（３）ア（４）酸素（５）Ｂ；ＮａＯＨ→Ｎａ＋＋ＯＨ－ Ｃ；ＮａＣｌ→Ｎａ＋＋Ｃｌ－（６）Ｃｕ→Ｃｕ２＋＋２ｅ－（７）ｂ
３ ヒント
ＢＴＢ溶液は、中性のときは緑色、酸性のときは黄色、アルカリ性のときは青色である。
解答
（１）①電解②青③黄④酸素⑤水素⑥１：２⑦ア（２）ＯＨ－（３）Ｃａ（ＯＨ）２，Ｂａ（ＯＨ）２（４）９．４㎝３（５）２ＮａＯＨ＋Ｈ２ＳＯ４→Ｎａ２ＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ
４ ヒント
硫酸中の水素イオンは陰極に、水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化物イオンは陽極に引かれるので、どちらもＵ字管の中に入っていかない。
解答
オ
５ ヒント
Ｂ、Ｃは電解質である。塩酸を入れると電流が流れずらくなるのでＣはアルカリ性の水溶液である。
解答
（１）カ（２）ウ（３）エ
６ ヒント
塩化銅はＣｕＣｌ２→Ｃｕ２＋＋２Ｃｌ－に電離している。したがって陽イオン：陰イオン＝１：２となる。水に溶けて電離するものはすべて電流が流れる。
解答
（１）略（２）ア（３）○Ｃｕ２＋ ●Ｃｌ－（４）Ｂ（５）Ｃｕ（６）ア、ウ、エ、オの４つから３つ選択。
７ ヒント
塩酸を電気分解すると、陽極に塩素、陰極に水素が発生する。水素は水に溶けにくいが、塩素は水に溶けやすい。硫酸や水酸化ナトリウム水溶液を電気分解すると、硫酸や水酸化ナトリウム自身分解されずに、水が電気分解される。そして水溶液の濃度は高くなる。
解答
（１）Ｃｌ２（２）陽極（３）オ（４）２Ｈ２Ｏ→２Ｈ２＋Ｏ２（５）電流を流れやすくする。
８ ヒント
水酸化ナトリウム水溶液が電気分解すると、陽極に酸素、陰極に水素が発生する。その体積比は１：２となる。塩素は黄緑色の気体である。
解答
（１）イ（２）ウ（３）Ｂ（４）①ウ②イ（５）塩素は水素よりはるかに水に溶けやすいから。（６）陽極（７）①２Ｃｌ－→Ｃｌ２＋２ｅ－②２Ｈ＋＋２ｅ－→Ｈ２
９ ヒント
発生する気体の体積比は、化学反応式の係数の比に等しい。
解答
（１）Ａ；Ｃｕ→Ｃｕ２＋＋２ｅ－ Ｂ；Ｃｕ２＋＋２ｅ－→Ｃｕ Ｃ；２Ｃｌ－→Ｃｌ２＋２ｅ－ Ｄ；Ｃｕ２＋＋２ｅ－→Ｃｕ
（２）Ｅ塩素 Ｆ水素 Ｇ酸素 Ｈ水素（３）Ｅ：Ｆ＝１：１ Ｇ：Ｈ＝１：２
１０ ヒント
水酸化ナトリウム水溶液２０㎝３で２０ｇである。２％だからその中の水酸化ナトリウムは０．４ｇである。
解答
（１）８ｇ（２）塩化ナトリウム ＮａＣｌ
１１ ヒント
流れる電流の量が０まで下がるのは、水酸化バリウム水溶液を使ったときである。それはちょうど中和するとイオンがなくなるからである。
解答
（１）Ｈ２ＳＯ４→２Ｈ＋＋ＳＯ４２－（２）Ｍｇ＋Ｈ２ＳＯ４→ＭｇＳＯ４＋Ｈ２（３）Ｂａ２＋＋ＳＯ４２－→ＢａＳＯ４（４）ア（５）イ（６）ア