理科 34 NO. 〈解答〉 １ 茨 ① 水上置換 ② 空気 ③ 量（完答） 芋 ア 鰯 ２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ 允 ＣＯ２ 印 ① イ ② 下方置換（完答） 咽 ウ 配点 各１点 ６点満点 〈解説〉 １ 茨 うすい塩酸の中に亜鉛を加えると，次の化学反応式で表される化学変化が起こって，水 素（気体Ｘ）が発生する。 ２ＨＣ ｌ ＋ Ｚｎ → ＺｎＣ ｌ ２ ＋ Ｈ２ 水素はすべての気体の中で最も密度が小さい気体であるため，上方置換法によっても容 易に集めることができるが，水に溶けにくいという性質を持つので，水上置換法で集める ことが多い。水上置換法で気体を集めることには，次のような利点がある。 ・空気などが混入しにくい。 ・集めた気体の量が一目でわかる。 芋 茨の解説より，選択肢アが水素の性質で，その密度は０. ０８ｇ/ Ｌ（空気の約０. ０ ７倍）で ある。イはアンモニア・塩化水素・硫化水素・二酸化硫黄など，ウは二酸化炭素，エはア ンモニアなどの性質である。 鰯 空気中で水素にマッチの火を近づけると，爆発して（ポンと音がして）水素が燃え，燃 えた後には水ができる。この化学変化は，次のような化学反応式で表される。 Ｏ ２Ｈ２ ＋ Ｏ２ → ２Ｈ２ 允 うすい塩酸の中に主成分が炭酸カルシウムである白色のチョークを加えると，次の化 学反応式で表される化学変化が起こって，二酸化炭素（気体Ｙ）が発生する。 ｌ Ｏ ＋ ＣＯ２ ２ＨＣ ｌ ＋ ＣａＣＯ３ → ＣａＣ ２ ＋ Ｈ２ 印 二酸化炭素は空気中に約０. ０ ３％ほど含まれている気体で，水に少し溶け（水溶液は炭酸 水），その密度は１. ８４ｇ/ Ｌ（空気の約１. ５３倍）である。したがって，水上置換法以外にも， 下方置換法によって集めることも多い。また，二酸化炭素を石灰水（水酸化カルシウム水 溶液）に通すと，次の化学反応式で表される化学変化が起こって，炭酸カルシウムという 塩が生成する。 （ＯＨ） ａＣＯ３ ＋ Ｈ２ Ｏ ＣＯ２ ＋ Ｃａ ２ → Ｃ 炭酸カルシウムは水に溶けにくい塩であるため，石灰水中に白い濁りが生じる。 咽 物質が状態変化しても，その質量は変化しない。また，水以外の物質の場合，体積の大 小関係は固体＜液体＜気体となる。したがって，質量Ｍ ｇ，体積Ｖ mLの二酸化炭素から 得られるドライアイスの質量はＭ ｇで，体積はＶ mLより小さい。
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