
【過去問一問一答】中学理科化学でよく出る問題(化学変化・原子分子)入試、定期テスト対策
📌 この記事でわかること
- ・全国の公立高校入試問題(理科)14,540件を分析
- ・化学変化・原子分子が出題される割合は、化学分野の中で33.7%
- ・分析結果から類似問題500件を作成
- ・類似問題を解いて、定期テスト対策・入試対策に差をつけよう!
当サイトは、全国の公立高校入試の過去問を独自にデータベース化しており、社会科においては14,540件もの過去問を詳細に分析しています。その圧倒的な情報分析のノウハウを理科の学習にも活用し、今回は「化学変化・原子分子」の単元について500問の入試問題を徹底調査しました。
その結果、この単元は中学理科の化学分野全体の中で33.7%という極めて高い割合を占める、入試における最重要単元であることが浮き彫りになりました。実に46都道府県もの入試で出題されており、日本全国の受験生にとって避けては通れない壁と言えます。
膨大なデータから導き出された頻出テーマの第1位は、全体の9%を占める 定比例の法則 です。限られた時間の中で効率よく得点を伸ばすためには、こうした入試の「核」となる部分を重点的に攻略することが不可欠です。これから学習を始める皆さんに、データに基づいた確かな戦略と、最短距離で合格を勝ち取るためのヒントを伝授します。
全国の化学変化・原子分子分野でよく出ている問題は?
📊 出題傾向分析(化学変化・原子分子)
分析した過去問数
14,540 件
出題都道府県数
46 都道府県
頻出テーマランキング出題傾向
1
定比例の法則2
酸化銅の還元3
化学変化における物質の質量比4
炭酸水素ナトリウムの化学変化5
質量保存の法則分析のポイント
化学変化・原子分子分野の頻出テーマ1位は定比例の法則。2位は酸化銅の還元。出やすい問題は必ず押さえておこう。
📍 出題都道府県(全期間)
📅 直近3年の出題県
北海道(2025)秋田(2025)神奈川(2025)三重(2025)群馬(2025)静岡(2025)
みなさん、こんにちは。これまで14,540件もの入試問題を徹底的に分析してきたカリスマ講師です。今回は、理科の化学分野において33.7%という驚異的な占有率を誇る最重要単元「化学変化・原子分子」の攻略法を伝授します。
まず、データが裏付ける圧倒的な頻出トピックを押さえましょう。過去問分析の結果、出題数第1位は 定比例の法則 で113問、第2位は 酸化銅の還元 で84問、第3位は 化学変化における物質の質量比 で80問となっています。この3つのトピックだけで、化学分野の得点源の大部分を占めていることがわかります。特に 定比例の法則 は、グラフの読み取りや計算問題と絡めて出題されるため、確実な得点力が求められます。
ここで、受験生のみなさんに緊急の警告があります。直近の2025年度入試において、 北海道、 秋田、 神奈川、 三重、 群馬 といった主要な県でこの単元が既に出題されています。近年の入試問題は、近隣県や前年度のトレンドを反映しやすいため、これらの地域で出た 実験器具の操作 や 未反応の物質の計算 などの形式は、今後全国的に波及する可能性が極めて高いです。決して他人事と思わず、最新の傾向を意識した対策を行ってください。
合格を勝ち取るための最大の戦略は、単なる暗記から脱却し、背景にある理論を理解することです。例えば、第2位の 酸化銅の還元 であれば、なぜ炭素を混ぜて加熱すると銅が取り出せるのか、その際に発生する 二酸化炭素 はどこから来たのかという 原子の組み替え をモデル図でイメージできるようにしてください。
また、 化学変化における物質の質量比 では、単に「4対1」や「3対2」という数字を覚えるのではなく、 質量保存の法則 に基づいて、反応前後の質量の差が何を意味しているのかを論理的に説明できる力が問われています。丸暗記の知識は、少しひねった問題が出ると通用しません。実験の手順一つひとつに「なぜこの操作が必要なのか」という根拠を求める姿勢こそが、難関校突破の鍵となります。
この単元を制する者は、理科を制します。 化学反応式 を完璧に書けるようにした上で、計算の背景にある 物質の結びつき を深く理解し、本番で確実に得点を積み上げましょう。
目次
【化学変化・原子分子】一問一答チェックリスト(全問500問)
最終更新日:2026/03/26
宮城公立高校入試(2023)類似
質量保存の法則
Q1
蓋のないビーカーに塩酸を入れ、そこに炭酸カルシウムの粉末を加えて反応させたところ、激しく気体が発生しました。反応が終わったあとに容器全体の質量を測定すると、反応前よりも軽くなっていました。この理由として適切な説明を選んでください。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応によって発生した二酸化炭素が、空気中へ逃げていったため。
炭酸カルシウムと塩酸が反応すると二酸化炭素が発生します。容器が密閉されていない場合、発生した気体は空気中へ拡散していくため、その質量分だけ容器内の全体の質量は減少します。ただし、逃げ出した気体の質量も含めれば、反応前後の総質量は保存されています。
山形公立高校入試(2023)類似
酸化銀の加熱による色の変化
Q2
酸化銀を試験管に入れて十分に加熱した際、物質が分解されて気体が発生し、試験管の底には金属が残りました。この変化における「加熱前の酸化銀の色」と「加熱後に残った物質の名称」の組み合わせとして、正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱前:黒色、加熱後の物質:銀
酸化銀は黒色の粉末状の化合物です。これを加熱すると、化学変化(熱分解)が起こり、酸素と銀に分解されます。加熱後に試験管に残る固体は銀であり、金属特有の光沢を持ちますが、粉末の状態では光を乱反射して白色に見えるのが特徴です。
群馬公立高校入試(2014)類似
マグネシウムの酸化の化学反応式
Q3
マグネシウムを加熱して完全に酸化させたとき、反応したマグネシウムの質量と、生成された酸化マグネシウムの質量の比は常に 3:5 になることがわかっています。6.0gのマグネシウムを完全に反応させたとき、結びついた酸素の質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
4.0g
マグネシウムの質量と、生成された酸化マグネシウムの質量の比が 3:5 であるとき、その差である「2」が反応した酸素の質量にあたります。したがって、マグネシウムと酸素が反応する質量の比は 3:2 となります。マグネシウムが 6.0g 反応した場合、結びつく酸素の質量をxとすると、3:2 = 6.0:x という比例式が成り立ち、x = 4.0g と求められます。
北海道公立高校入試(2019)類似
塩化コバルト紙
Q4
物質の中に「水」が含まれているかどうかを調べるために用いられる試験紙の名称と、水に反応した際の色の変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
塩化コバルト紙を用い、青色から赤色(桃色)に変化する性質を利用する
塩化コバルト紙は水の存在を確認するための試験紙です。乾燥状態では青色をしていますが、水に触れると赤色(桃色)に変化するという特有の性質を持っています。これを利用して、無色透明の液体が水であるかどうかの特定が行われます。
秋田公立高校入試(2025)類似
酸素
Q5
鉄粉が空気中の酸素と反応して酸化鉄(黒色の物質)に変化する化学変化について、その特徴を説明したものとして最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
物質が酸素と結びつく酸化という反応であり、反応に伴い熱が発生する。
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼びます。この反応は、化学式では 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄(黒色の酸化鉄ができる場合の一例)のように表されます。このように熱を放出する反応を「発熱反応」と呼び、酸素と激しく反応する「燃焼」だけでなく、鉄の酸化のような比較的穏やかな反応でも熱が発生します。
群馬公立高校入試(2023)類似
定比例の法則に基づく計算
Q6
一定量のうすい塩酸に炭酸水素ナトリウムを加える実験において、炭酸水素ナトリウムの質量が3.5gに達するまでは、加えた質量に比例して発生する二酸化炭素の質量が増加しました。炭酸水素ナトリウムを3.5g加えたときに発生した二酸化炭素が1.82gであった場合、同じ量のうすい塩酸に4.0gの炭酸水素ナトリウムを加えたとき、発生する二酸化炭素の質量は何gになりますか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
1.82g
定比例の法則により、反応する物質の質量の比は常に一定ですが、一方の物質(ここでは塩酸)の量が限られている場合、反応できる量には限界が生じます。炭酸水素ナトリウムが3.5gに達した時点で塩酸がすべて反応しきっているため、それ以上炭酸水素ナトリウムを増やして4.0gにしても、発生する二酸化炭素の量は3.5g加えたときと同じ1.82gで一定となります。選択肢にある2.08gは、4.0gすべてが反応すると仮定して比例計算(4.0 × 1.82 ÷ 3.5)をした際の値ですが、この実験状況では不適切です。
長崎公立高校入試(2017)類似
二酸化炭素の検出方法
Q7
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱したとき、発生した気体を石灰水に通すとどのような変化が見られますか。気体の名称とあわせて、最も適切なものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素が発生し、石灰水が白く濁る
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、熱分解という化学変化が起こり、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分かれます。発生した無色透明の気体が二酸化炭素であることを確かめるには、石灰水に通した際に白く濁る性質を利用するのが一般的です。
山形公立高校入試(2018)類似
メタンの燃焼反応
Q8
メタンの燃焼における化学変化を化学反応式で表すと、「CH₄ + 2O₂ → X + 2Y」となります。この反応式の生成物であるXとYにあてはまる物質の名称の組み合わせとして最も適切なものを選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
Xが二酸化炭素、Yが水
化学反応の前後では、原子の種類と数は変化しません。反応物であるメタン(CH₄)1分子と酸素(O₂)2分子には、炭素原子1個、水素原子4個、酸素原子4個が含まれています。これらが組み合わさって、1個の炭素原子から1分子の二酸化炭素(CO₂)が、4個の水素原子と残りの酸素原子から2分子の水(H₂O)が生成されます。したがって、Xは二酸化炭素、Yは水となります。
北海道公立高校入試(2016)類似
酸素
Q9
水の電気分解の反応を化学反応式で表すと「2H2O → 2H2 + O2」となります。この反応において、陽極で発生する酸素分子が、水分子2個からいくつ生成されるか、反応式に基づいて正しく説明しているものを選択してください。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
水分子2個から、酸素分子が1個生成される。
化学反応式「2H2O → 2H2 + O2」の係数に注目すると、2分子の水(H2O)が分解されることで、2分子の水素(H2)と1分子の酸素(O2)が生成されることがわかります。酸素は原子2個が結びついた「酸素分子(O2)」として陽極側に発生するため、水分子2個に含まれる計2個の酸素原子が、1個の酸素分子を構成します。
北海道公立高校入試(2025)類似
質量保存の法則と気体の発生
Q10
密閉容器の中に石灰石を入れた試験管と塩酸を入れ、容器全体の質量を測定しました。次に、容器を傾けて石灰石と塩酸を反応させたところ、気体が発生しました。反応が終わった後、ふたを開けずに容器全体の質量を測定すると、反応前と比べてどのようになりますか。また、その理由として正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 67%(3回)
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
容器が密閉されており物質が外に出ないため、質量は変化しない
化学変化の前後では、反応に関わった物質全体の質量の総和と、反応によって生成した物質全体の質量の総和は等しくなります。これを質量保存の法則といいます。本実験のように密閉容器内で反応を行った場合、発生した気体が容器の外へ逃げることができないため、全体の質量は変化しません。
山口公立高校入試(2021)類似
還元
Q11
酸化銅と炭素の混合物を加熱し、発生した気体をガラス管で導いて石灰水に通したところ、石灰水が白く濁りました。この実験における炭素の働きと変化について正しく述べたものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭素は酸化銅から酸素を奪って自身は酸化され、二酸化炭素になった。
炭素は酸化銅よりも酸素と結びつきやすい性質を持っています。そのため、酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素へと変化(酸化)します。一方で、酸素を奪われた酸化銅は銅へと変化(還元)します。石灰水が白く濁ったのは、この反応によって二酸化炭素が発生したことを示しています。
群馬公立高校入試(2020)類似
銅と酸素が化合する質量の比
Q12
ステンレス皿に1.00gの銅の粉末を広げ、空気中で十分に加熱して質量を測定したところ、1.18gになりました。理論上、銅1.00gが完全に反応すると1.25gの酸化銅になるはずですが、この実験で増加した質量が理論値よりも少なくなった理由として最も妥当なものはどれですか。
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
使用した銅の粉末が保存中に空気中の酸素と一部反応し、最初から酸化銅が含まれていたため
銅と酸素は4:1の質量比で化合するため、純粋な銅1.00gを完全に加熱した際の質量増加分は0.25g(1.00 ÷ 4)となり、合計1.25gになるはずです。しかし、得られた質量が1.18gで増加分が0.18gしかなかったということは、加熱前の1.00gの試料の中に、すでに酸素と反応した状態の酸化銅が混ざっていたと考えられます。これにより、新たに反応できる銅の量が1.00gよりも少なかったことが原因と推測されます。
山形公立高校入試(2021)類似
炭素と銅の酸素との結びつきやすさ
Q13
物質が酸素と結びつく化学変化を「酸化」、酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を「還元」といいます。酸化銅と炭素を反応させたとき、同時に起こる酸化と還元の関係について、酸素の移動に注目して説明したものとして正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭素が酸化銅から酸素を奪うことで、炭素が酸化され、同時に酸化銅が還元される
酸化と還元は常に同時に起こります。炭素は銅よりも酸素と結びつきやすいため、加熱によって酸化銅に含まれる酸素を自分の方へ引き寄せます。その結果、酸素を受け取った炭素は「酸化」され、酸素を失った酸化銅は「還元」されるという現象が同時に成立します。
山形公立高校入試(2024)類似
不十分な加熱における未反応マグネシウムの特定
Q14
マグネシウム1.20gを加熱したところ、加熱が不十分であったため、加熱後のステンレス皿の中にある物質の質量を測定すると1.60gであった。このとき、まだ反応していない未反応のマグネシウムの質量は何gか。ただし、マグネシウムと酸素が反応するときの質量の比は、マグネシウム:酸素=3:2とする。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
0.60g
加熱後の質量1.60gから加熱前のマグネシウム1.20gを引くと、結合した酸素の質量が0.40gであることがわかります。マグネシウムと酸素の質量の比が3:2であることから、反応したマグネシウムの質量をxとすると、x:0.40=3:2という比例式が成り立ち、x=0.60gと逆算できます。はじめに用意したマグネシウム1.20gから、すでに反応した0.60gを差し引くことで、未反応のマグネシウムは0.60gと求められます。
群馬公立高校入試(2017)類似
酸化鉄の還元(製鉄)
Q15
酸化物から酸素を取り除いて、もとの物質を取り出す化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
還元
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼ぶのに対し、酸化物から酸素を取り除く化学変化を還元と呼びます。製鉄では鉄鉱石(酸化鉄)から酸素を取り除き、単体の鉄を取り出す工程でこの反応が利用されています。
広島公立高校入試(2018)類似
酸化マグネシウムの電気伝導性
Q16
燃焼させる前のマグネシウムリボンと、それを十分に加熱して得られた酸化マグネシウムの粉末を用いて、電気の通り道を調べる実験を行いました。乾電池と豆電球をつないだ回路の一部にそれぞれの物質を組み込んだときの結果として、正しい記述はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムリボンを組み込んだときだけ豆電球が点灯する
マグネシウムは典型的な金属の性質を持っており、回路に組み込むと電流が流れて豆電球が点灯します。一方で、酸化マグネシウムはマグネシウム原子と酸素原子が結びついた化合物であり、金属ではなくなります。酸化マグネシウムは絶縁体であるため、回路に入れても電流を遮断してしまい、豆電球は点灯しません。
群馬公立高校入試(2014)類似
定比例の法則に基づく質量の計算
Q17
マグネシウムを加熱して完全に酸化させたところ、マグネシウムの質量と、反応した酸素の質量の比が3:2となりました。マグネシウム0.6gを完全に酸化させたとき、得られる酸化マグネシウムの質量は何gですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
1.0g
マグネシウムと酸素の質量比が3:2であるとき、生成される酸化マグネシウムの質量は、それらを加えた「5」の比率に相当します。マグネシウム0.6gを3とすると、酸化マグネシウムはその5/3倍の質量になるため、0.6 × 5 ÷ 3 = 1.0gとなります。また、結合した酸素の質量が0.4gであることから、0.6 + 0.4 = 1.0gと導くことも可能です。
茨城公立高校入試(2020)類似
炭素の燃焼反応
Q18
集気びんの中に炭素を入れて加熱し、完全に燃焼させたあと、びんの中に石灰水を入れてよく振り混ぜました。このとき観察される石灰水の変化として正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
白く濁る
炭素が燃焼すると、化学反応式 C + O2 → CO2 で表される通り、二酸化炭素が発生します。二酸化炭素には石灰水と反応して白く濁らせる性質があるため、炭素が燃焼したあとのびんの中ではこの変化が観察されます。
群馬公立高校入試(2020)類似
銅と酸素が化合する質量の比
Q19
2.40gの銅を完全に酸化させたとき、得られる酸化銅の質量は何gになりますか。銅と酸素が反応する質量の比を4:1として計算しなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
3.00g
銅と酸素が4:1の質量比で化合するとき、生成される酸化銅の質量は「銅の質量 + 酸素の質量」となるため、銅と酸化銅の質量比は 4:(4+1) = 4:5 となります。銅2.40gがすべて反応する場合、得られる酸化銅の質量をxとすると、4:5 = 2.40:x という比例式が成り立ちます。これを解くと、x = 2.40 × 5 ÷ 4 = 3.00g と求められます。
秋田公立高校入試(2016)類似
窒素の化学式
Q20
空気中に体積の割合で約78%含まれており、他の物質と反応しにくい性質を持つ窒素の化学式として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
N2
窒素は空気中で、2つの窒素原子が結びついて1つの粒子(分子)を形成する「二原子分子」として存在しています。化学式において分子を構成する原子の数は元素記号の右下に小さく書くという決まりがあるため、N2と表記します。単なるNは窒素の元素記号、O2は酸素の化学式を指します。
北海道公立高校入試(2021)類似
銅の酸化における質量の割合
Q21
銅の粉末をステンレス皿に広げて加熱し、完全に反応させる実験を行います。加熱後の物質の質量が、加熱前の銅の質量よりも大きくなる理由を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
銅の原子が空気中の酸素分子と特定の質量比で結びつき、結びついた酸素の質量の分だけ全体の質量が増えるため
銅の酸化反応では、反応した銅の質量と、それと結びついた酸素の質量の和が、生成された酸化銅の質量となります。化学変化の前後で全体の原子の組み合わせは変わりますが、結びついた酸素の重さが加わるため、固体としての質量は増加します。
秋田公立高校入試(2016)類似
化合物
Q22
2種類以上の元素が化学結合によって結びついてできている純粋な物質を何というか、その名称を答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
化合物
物質のうち、1種類の元素のみで構成されているものを単体と呼ぶのに対し、2種類以上の元素が結びついてできている純粋な物質を化合物と呼ぶ。これらはどちらも「純粋な物質」に分類される。
北海道公立高校入試(2015)類似
化学変化における質量の割合
Q23
0.3gのマグネシウムをステンレス皿に入れ、質量が変化しなくなるまで繰り返し加熱したところ、皿の中の物質の質量は0.5gとなりました。このとき、反応した「マグネシウムの質量」と、それと結びついた「酸素の質量」の比として最も適切なものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
3:2
反応後の物質(酸化マグネシウム)の質量が0.5gで、元のマグネシウムが0.3gであるため、結びついた酸素の質量は 0.5g – 0.3g = 0.2g と求められます。したがって、マグネシウムと酸素の質量比は 0.3:0.2 = 3:2 となります。
群馬公立高校入試(2014)類似
マグネシウムの酸化の化学反応式
Q24
マグネシウムを空気中で加熱すると、光を出して激しく反応し、白色の粉末である酸化マグネシウムが生成されます。この化学変化を正しく表した化学反応式を選択してください。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2Mg + O2 → 2MgO
化学反応式においては、反応の前後で原子の種類と数が一致している必要があります。マグネシウム原子(Mg)と酸素分子(O2)が反応して酸化マグネシウム(MgO)ができる際、酸素分子には2個の酸素原子が含まれているため、生成する酸化マグネシウムも2個必要になります。これに合わせてマグネシウム原子も2個必要となるため、係数を整えると 2Mg + O2 → 2MgO となります。
群馬公立高校入試(2016)類似
酸化銀の熱分解
Q25
酸化銀を加熱すると、銀と酸素に分かれる化学変化が起こります。このように、1つの物質が熱によって2種類以上の別の物質に分かれる反応を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
熱分解
酸化銀を加熱すると、元の物質とは性質の異なる銀と酸素に分かれます。このように加熱によって物質が分解される反応を熱分解と呼びます。1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる反応には、他に電気分解などがあります。
群馬公立高校入試(2017)類似
酸化鉄の水素還元反応式
Q26
酸化鉄(Fe₂O₃)と水素(H₂)が反応して、鉄(Fe)と水(H₂O)が生成される化学変化を、化学反応式で表すことを考えます。この化学反応式を、係数が最も簡単な整数比になるように完成させたとき、反応物である水素(H₂)の係数と、生成物である水(H₂O)の係数の数値はそれぞれいくつになりますか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
水素の係数は3、水の係数は3
化学反応式では、反応の前後で各原子の数が等しくなければなりません。酸化鉄(Fe₂O₃)1分子には3個の酸素原子が含まれています。これが水素(H₂)と反応して水(H₂O)になるとき、1分子の水には1個の酸素原子が含まれるため、3個の酸素原子をすべて水にするには3分子の水が必要です。したがって、水の係数は3となります。また、3分子の水を生成するためには、合計6個の水素原子が必要となるため、反応物の水素(H₂)の係数も3となります。このとき、鉄原子の数は左辺に合わせて2個(2Fe)となります。
東京公立高校入試(2018)類似
酸化カルシウムと水の反応における熱の出入り
Q27
酸化カルシウム(生石灰)を容器に入れ、そこに水を加えた際の温度変化とエネルギーの移り変わりについて説明した文として、適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
物質がもつ化学エネルギーが熱として放出されるため、容器全体の温度が上昇する。
酸化カルシウムと水の反応は発熱反応であり、化学変化に伴ってエネルギーが熱の形で外へ放出されます。そのため、反応が起こっている場所やその周囲の温度は上昇することになります。この仕組みは、水をかけるだけで温まるお弁当の加熱剤などにも利用されています。
群馬公立高校入試(2023)類似
未反応の反応物
Q28
ある一定量の塩酸に対し、炭酸水素ナトリウム3.5gを加えたときに過不足なく反応が完了することがわかっています。このとき、同じ量の塩酸に炭酸水素ナトリウムを5.0g加えたとすると、反応せずに残る炭酸水素ナトリウムは何gになりますか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
1.5グラム
塩酸の量が一定であるため、反応できる炭酸水素ナトリウムの最大量は3.5gに固定されています。ここに5.0gの炭酸水素ナトリウムを投入すると、3.5g分は塩酸と反応しますが、残りの「5.0g – 3.5g = 1.5g」分は、反応相手となる塩酸が不足しているため、反応しないまま残ることになります。
群馬公立高校入試(2014)類似
還元
Q29
酸化銅と炭素粉末の混合物を試験管に入れ、ガスバーナーで加熱したとき、酸化銅から酸素が取り除かれて銅に変化するような化学変化を何というか、名称を答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
還元
物質が酸素を失う化学変化を還元と呼ぶ。この実験では、酸化銅が炭素によって酸素を奪われ、金属の銅へと変化している。
岩手公立高校入試(2024)類似
鉄と硫黄の反応の化学反応式
Q30
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせただけの「混合物」と、それを加熱してできた「硫化鉄(化合物)」の違いを説明したものとして、正しい記述はどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
硫化鉄はもとの物質とは別の性質を持っており、希塩酸を加えると卵の腐ったような臭いの気体が発生する
化学変化によってできた化合物である硫化鉄は、もとの鉄や硫黄とは全く異なる性質を持ちます。鉄は磁石に引きつけられたり塩酸と反応して水素を発生したりしますが、硫化鉄になると磁石には引きつけられず、希塩酸を加えたときには硫化水素という卵の腐ったような臭いのする気体が発生します。このように、化合によって物質の性質が変化することが重要なポイントです。
秋田公立高校入試(2016)類似
化合物
Q31
物質の分類における「化合物」の説明として、最も適切なものはどれか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2種類以上の元素が化学的に結びつくことでできている純粋な物質。
化合物は、2種類以上の元素が化学反応によって結びつき、もとの元素とは全く異なる性質を持つようになった一つの物質を指す。1種類の元素からなるものは単体、複数の物質が混じっているだけのものは混合物、炭素を含むものは有機物として区別される。
埼玉公立高校入試(2016)類似
化合物
Q32
2種類以上の元素が化学結合によって結びついてできている純粋な物質を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
化合物
物質は、1種類の元素からできている単体と、2種類以上の元素からできている化合物に分類されます。これらはどちらも、決まった融点や沸点を持つ純粋な物質としての特徴を持っています。これに対し、複数の純粋な物質が混じり合ったものは混合物と呼ばれます。
茨城公立高校入試(2021)類似
料理における炭酸水素ナトリウムの役割
Q33
炭酸水素ナトリウムを混ぜた生地が加熱によってふくらむ原理について、正しく説明しているものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
加熱により炭酸水素ナトリウムが熱分解し、生じた二酸化炭素が生地の内部から圧力をかけることで膨張する。
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって発生した二酸化炭素は、加熱されることでさらに体積が増し、粘り気のある生地の内部を押し広げます。水蒸気や空気の膨張もわずかに関与しますが、炭酸水素ナトリウムを添加した際の主な膨張要因は、化学変化(熱分解)によって新たに生じた二酸化炭素によるものです。
埼玉公立高校入試(2014)類似
質量保存の法則
Q34
化学変化の前後において、反応物の質量の総和と、反応によって新しくできた生成物の質量の総和が等しくなるという法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
質量保存の法則
化学変化においては、物質を構成する原子の組み合わせのみが変化し、原子そのものが新しく生まれたり消失したりすることはない。そのため、反応に関わった原子の種類と数が変わらなければ全体の質量も変化しない。この法則を質量保存の法則と呼ぶ。
群馬公立高校入試(2015)類似
過酸化水素の分解反応式
Q35
過酸化水素の分解を化学反応式で表す際、各化学式の前に書き入れる係数の組み合わせを考えます。「(a)H2O2 → (b)H2O + (c)O2」という式の、(a)、(b)、(c)に入る数値の組み合わせとして正しいものはどれですか。ただし、係数が1の場合は省略せずに答えるものとします。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
(a) 2, (b) 2, (c) 1
化学反応式を完成させるには、矢印の左側にある反応物の原子数と、右側にある生成物の原子数を等しくする必要があります。係数を(a)=2、(b)=2、(c)=1とした場合、水素原子は左辺に4個・右辺に4個、酸素原子は左辺に4個・右辺に4個(2+2)となり、過不足なく反応を表すことができます。
秋田公立高校入試(2021)類似
マグネシウムと酸素の化合における質量比
Q36
マグネシウムを加熱して酸化マグネシウムを作る実験において、マグネシウムの質量と、反応した酸素の質量の関係を分析したところ、一定の規則性があることが分かりました。この実験結果に関する説明として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
反応する酸素の質量は、常にマグネシウムの質量の3分の2倍になる。
定比例の法則により、マグネシウムと酸素の質量比は3:2で固定されています。したがって、酸素の質量はマグネシウムの質量の2/3倍(約0.67倍)になります。また、マグネシウムがすべて反応した後は、それ以上加熱を続けても酸素が結びつくことはないため、質量の増加は止まります。酸化マグネシウムの質量は、マグネシウムの3分の5倍(1.67倍)になります。
山口公立高校入試(2021)類似
再酸化の防止
Q37
酸化物の還元実験において、加熱を止めた後にピンチコックを用いて空気の流入を防ぐ操作を怠り、物質が空気中の酸素と再び結びついて酸化物に戻ってしまう現象を何というか。その名称として正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
再酸化
還元の実験によって酸素を取り除いた物質が、冷却中に外部から入り込んだ酸素と再び反応して酸化物に戻る現象を再酸化と呼ぶ。理科の実験操作にはそれぞれ目的があり、ピンチコックでゴム管を閉じる、あるいはガラス管を水槽から抜くといった手順は、こうした化学変化や装置の破損を防ぐために不可欠な手順である。
青森公立高校入試(2022)類似
化学反応における量的関係の計算
Q38
一定量のうすい塩酸が入ったビーカーに、石灰石を少しずつ加えていき、発生した二酸化炭素の質量を測定する実験を行いました。石灰石の質量が3.00gに達するまでは、石灰石の質量が増えるほど二酸化炭素の発生量も比例して増加しましたが、石灰石を3.00gよりも多く加えると、二酸化炭素の発生量は最大値である1.32gのまま一定になりました。石灰石を3.00g以上加えたときに、二酸化炭素の発生量が増えなくなった理由として最も適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
用意した塩酸がすべて反応しきって、不足したため
化学反応は、反応する2つの物質がどちらも存在することで進行します。この実験では塩酸の量が一定であるため、石灰石を増やしていくと、やがて石灰石に対して塩酸の量が足りない状態になります。石灰石が3.00gのときに塩酸が過不足なく反応しきったと考えられ、それ以上石灰石を加えても、反応相手となる塩酸が残っていないため二酸化炭素の発生量は増加しなくなります。
北海道公立高校入試(2023)類似
マグネシウムと銅の反応質量比の比較
Q39
マグネシウムの粉末を加熱したとき、反応するマグネシウムの質量と結びつく酸素の質量の比は3:2であり、銅の粉末を加熱したとき、反応する銅の質量と結びつく酸素の質量の比は4:1であることがわかっています。これら2つの金属をそれぞれ加熱し、同じ質量の酸素と反応させたとき、必要となるマグネシウムの質量と銅の質量の比として正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
3:8
マグネシウムと酸素は3:2の質量比で反応し、銅と酸素は4:1、すなわち8:2の質量比で反応します。結びつく酸素の質量を「2」という一定の値にそろえて比較すると、それに対して反応するマグネシウムの質量は3、銅の質量は8となるため、その質量比は3:8と導き出されます。
山形公立高校入試(2019)類似
鉄と硫黄の反応における質量の比例関係
Q40
物質が結びついて別の新しい物質ができる化学変化を「化合」と呼びます。鉄と硫黄の化合において、反応前の鉄と硫黄の質量の和と、反応後にできた硫化鉄の質量は等しくなります。このような、化学変化の前後で物質全体の質量が変わらないことを示す法則の名称として正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
質量保存の法則
化学変化において、反応に関与する物質の種類の組み合わせが変わっても、その前後で原子の組み合わせが変わるだけで原子の種類と数は変化しません。そのため、反応前の物質の質量の総和と、反応によって生じた物質の質量の総和は等しくなります。この原理を質量保存の法則と呼びます。この法則があるため、鉄と硫黄が化合して硫化鉄ができる際も、反応した鉄と硫黄の質量の合計が、そのまま硫化鉄の質量となります。
秋田公立高校入試(2025)類似
吸熱反応
Q41
化学変化が起こるときに、周囲から熱を吸収するため、反応に伴って周囲の温度が下がる反応のことを何といいますか。その名称として正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
吸熱反応
化学変化が起こる際には、必ず熱の出入りが伴います。このうち、周囲から熱を吸収する反応を吸熱反応と呼び、熱を奪われた周囲の温度は低下します。これに対し、熱を放出する反応は発熱反応と呼ばれます。
群馬公立高校入試(2014)類似
定比例の法則に基づく質量の計算
Q42
化合物をつくる各成分元素の質量の割合は常に一定であるという法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
定比例の法則
物質が化学反応して別の化合物ができるとき、反応に関わる物質の質量の割合は常に一定になります。これを定比例の法則と呼び、例えばマグネシウムと酸素が反応して酸化マグネシウムができる際も、それぞれの質量の比は常に一定に保たれます。
宮城公立高校入試(2021)類似
還元
Q43
酸化銅と炭素の粉末を混ぜ合わせて試験管で加熱すると、酸化銅は酸素を失って銅に変化します。このように、酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
還元
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼ぶのに対し、酸化物から酸素が奪われる変化を還元と呼びます。この実験では、酸化銅が酸素を失って銅に変化しているため、還元が起こっています。
岩手公立高校入試(2024)類似
鉄と硫黄の反応における発熱と反応の継続
Q44
鉄粉と硫黄の粉末の反応のように、化学変化が起こるときに熱が発生し、周囲の温度を上げたり熱を放出したりする反応を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
発熱反応
化学変化にともなって熱を放出する反応を、発熱反応と呼びます。鉄と硫黄の反応のほかに、木炭の燃焼や酸化カルシウムと水の反応、使い捨てカイロの中で起こる鉄の酸化反応などがこれに該当します。これとは逆に、周囲から熱を吸収する反応は吸熱反応と呼ばれます。
秋田公立高校入試(2022)類似
化学変化における質量の関係
Q45
炭酸水素ナトリウムを加熱して分解したところ、反応前の炭酸水素ナトリウムの質量と、反応によって減少した質量(発生した気体と液体の合計質量)の比が84:31になりました。いま、8.40gの炭酸水素ナトリウムを加熱したところ、反応が途中で止まってしまい、試験管に残った固体の質量が6.85gになりました。このとき、まだ反応せずに残っている炭酸水素ナトリウムの質量は何gですか。
★★★★★ 最難
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
4.20g
まず、減少した質量を求めると 8.40g - 6.85g = 1.55g です。次に、反応した炭酸水素ナトリウムの質量を y とすると、比の関係から「84:31 = y:1.55」となり、これを解くと y = 4.20g(反応した量)となります。最初にあった8.40gから反応した4.20gを引くと、未反応の炭酸水素ナトリウムは 8.40g - 4.20g = 4.20g と算出されます。
北海道公立高校入試(2023)類似
銅の酸化における定比例の法則
Q46
銅の粉末を空気中で十分に加熱すると、空気中の酸素と結びついて酸化銅が生成されます。このとき、反応した銅の質量と結びついた酸素の質量の比は、常に一定の割合になることが知られています。この法則の名称と、銅と酸素が反応する際の最も適切な質量比(銅:酸素)の組み合わせを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
定比例の法則、質量比は 4:1
物質が化学反応して別の物質になるとき、反応に関わる物質の質量の割合は常に一定になります。この法則を「定比例の法則」と呼びます。銅の酸化においては、銅0.4gに対して酸素0.1g、銅0.8gに対して酸素0.2gというように、常に「銅:酸素=4:1」の質量比で反応が進行します。
埼玉公立高校入試(2019)類似
水素原子と酸素原子の質量の比
Q47
物質を構成する原子にはそれぞれの種類によって決まった質量があります。水分子を構成している水素原子1個と酸素原子1個の質量を比較したとき、その質量の比(水素原子:酸素原子)として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
1:16
原子の相対的な質量の比を原子量と呼びます。水素原子の原子量はおよそ1、酸素原子の原子量はおよそ16であるため、原子1個あたりの質量比は1:16となります。水分子(H₂O)全体に含まれる水素と酸素の質量比は、水素原子2個分(1×2)と酸素原子1個分(16)の比較になるため1:8となりますが、原子1個ずつの比較では1:16となります。
山形公立高校入試(2021)類似
化学変化における定比例の法則
Q48
酸化銅4.00gと炭素粉末を混ぜ合わせて加熱し、酸化銅をすべて還元させる実験を行った。炭素粉末を0.30g加えたときに酸化銅と炭素が過不足なく反応し、試験管内に残った固体の質量は3.20gで最小となった。これと同じ酸化銅6.00gを過不足なく還元させるために必要な炭素粉末の質量として適切なものを選択してください。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.45g
化学反応に関与する物質の質量の間には、常に一定の割合が成り立つという定比例の法則がある。この実験では、酸化銅4.00gに対して炭素0.30gが過不足なく反応しているため、その質量の比は 4.00 : 0.30 = 40 : 3 となる。酸化銅が6.00gの場合もこの比は変わらないため、必要な炭素の質量をxとすると、40 : 3 = 6.00 : x という比例式が成立する。これを計算すると 40x = 18.00 となり、x = 0.45g が導かれる。
広島公立高校入試(2018)類似
マグネシウムと二酸化炭素の反応
Q49
二酸化炭素を満たした集気瓶の中に、火のついたマグネシウムを入れたときに起こる化学変化の説明として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムが二酸化炭素から酸素を奪って酸化マグネシウムになり、二酸化炭素は酸素を失って炭素になる。
マグネシウムは二酸化炭素を構成する炭素よりも酸素と結びつきやすい性質を持っています。そのため、通常は火を消すために用いられる二酸化炭素の中でも、マグネシウムは二酸化炭素から酸素を奪って激しく燃焼を続けます。このとき、酸素と結びついたマグネシウムは白色の酸化マグネシウムに、酸素を失った二酸化炭素は黒色の炭素になります。
群馬公立高校入試(2017)類似
酸化鉄の水素還元反応式
Q50
酸化鉄の粉末を試験管に入れ、水素を流しながら加熱する実験を行いました。このとき、酸化鉄が還元されて鉄が得られるとともに、別の物質が生成されます。この実験で生成される物質の名称と、その物質を確認する方法の組み合わせとして、適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
生成される物質は水であり、青色の塩化コバルト紙につけると赤色(桃色)に変わることで確認できる。
酸化物から酸素が奪われる化学変化を還元と呼びます。水素を用いた酸化鉄の還元では、酸化鉄から奪われた酸素が水素と結びつくため、水(H₂O)が生成されます。水の検出には塩化コバルト紙が用いられ、水に反応して青色から赤色(桃色)に変化する性質を利用します。従来の炭素を用いた製鉄とは異なり、二酸化炭素を排出しない点がこの反応の特徴です。
青森公立高校入試(2023)類似
マグネシウムの酸化の化学反応式
Q51
三脚と三角架の上に置いたステンレス皿でマグネシウムの粉末を加熱する実験において、観察される現象や操作に関する説明として最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
激しく光を出しながら燃焼し、加熱後の物質はもとのマグネシウムよりも質量が増加する。
マグネシウムを空気中で加熱すると、酸素と激しく結びついて光や熱を出す「燃焼」という現象が起こります。このとき、もとのマグネシウムの質量に、結合した酸素の質量が加わるため、反応後の白色の粉末(酸化マグネシウム)は加熱前よりも重くなります。また、内部まで十分に反応させるために、加熱の途中でステンレス皿の粉末をかき混ぜる操作が推奨されます。
青森公立高校入試(2025)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解の化学反応式
Q52
炭酸水素ナトリウムの熱分解を化学反応式で表すと、「2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂」となります。この反応において、2分子の炭酸水素ナトリウムが完全に分解されたときに生じる「炭酸ナトリウム」の分子の数として正しいものを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
1個
化学反応式の係数は、反応に関与する分子の数の比を表しています。この反応式では「2NaHCO₃」に対して「Na₂CO₃」の係数が1(省略されている)であるため、2分子の炭酸水素ナトリウムからは1分子の炭酸ナトリウムが生成されることがわかります。これは、反応の前後でナトリウム原子(Na)の総数が2個で一定に保たれていることからも説明できます。
秋田公立高校入試(2018)類似
状態変化と粒子の間隔
Q53
物質が液体から気体に変化することを状態変化といいますが、このとき物質をつくっている粒子の様子はどのように変化しますか。最も適切な説明を選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
粒子の間隔が非常に大きくなる
物質が液体から気体に状態変化する際、物質を構成する粒子自体が大きくなったり、数が増えたりすることはありません。粒子どうしの間隔が劇的に広がり、粒子が自由に空間を飛び回るようになることで、全体の体積が膨張します。
秋田公立高校入試(2022)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解
Q54
炭酸水素ナトリウムを加熱したときに、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分かれるような、1種類の物質が熱によって2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
熱分解
1種類の物質が加熱によって2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を熱分解といいます。炭酸水素ナトリウムの熱分解では、もとの物質とは性質の異なる固体(炭酸ナトリウム)、液体(水)、気体(二酸化炭素)の3つが生成されます。
秋田公立高校入試(2019)類似
塩化ナトリウムの化学式
Q55
食塩の主成分であり、ナトリウム原子と塩素原子が1対1の割合で結びついて構成される物質の化学式として正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
NaCl
塩化ナトリウムは、ナトリウム原子(Na)と塩素原子(Cl)が1:1の割合で結合した物質です。化学式では陽イオンになる元素(金属元素)を先に、陰イオンになる元素(非金属元素)を後に書く規則があるため、NaClと表記します。なお、塩素の元素記号は「Cl(シー・エル)」であり、Lは小文字で書く必要があります。
群馬公立高校入試(2025)類似
電気分解の分子モデル
Q56
少量の水酸化ナトリウムを溶かした水の電気分解を行った際、陰極と陽極から発生する気体の名称と、発生する気体の体積比(陰極:陽極)の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
陰極:水素分子、陽極:酸素分子、体積比 2:1
水の電気分解では、陰極側に水素が発生し、陽極側に酸素が発生します。化学反応式 2H₂O → 2H₂ + O₂ で表されるように、生成される水素分子と酸素分子の数の比は 2:1 となります。気体の体積は分子の数に比例するため、発生する気体の体積比も 2:1 となります。
群馬公立高校入試(2016)類似
化学変化における質量の計算
Q57
酸化銀を加熱して完全に分解させると、銀と酸素に分かれます。ある実験で、2.90gの酸化銀を加熱して完全に分解させたところ、2.70gの銀が残りました。これと同じ酸化銀を用いて、1.00gの酸素を得るために必要な酸化銀の質量は何gですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
14.50g
化学反応に関与する物質の質量比は常に一定です。2.90gの酸化銀から2.70gの銀が残ったとき、発生した酸素の質量は 2.90 - 2.70 = 0.20g と求められます。したがって、酸化銀と酸素の質量比は 2.90 : 0.20 = 29 : 2 となります。1.00gの酸素を得るために必要な酸化銀の質量をxとすると、29 : 2 = x : 1.00 という比例式が成り立ち、これを計算すると x = 14.50g となります。
埼玉公立高校入試(2023)類似
化学変化における質量の一定性
Q58
酸化銅などの物質と炭素粉末を混ぜて加熱し、二酸化炭素を発生させる実験において、加える炭素粉末の質量を増やしていくと、ある点までは発生する二酸化炭素の質量も比例して増加しますが、その後は炭素粉末をいくら増やしても二酸化炭素の質量は一定になります。このように、二酸化炭素の質量が増加しなくなる理由として最も適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応する相手の物質がすべて使われてしまい、それ以上反応が進まなくなったため。
化学変化に関係する物質の質量の割合は、常に一定です。この実験では、一定量の酸化銅に含まれる酸素と、炭素が結びついて二酸化炭素が発生します。炭素の質量を増やしていっても、反応相手である酸素がすべて使われてしまうと、それ以上反応は進まなくなります。そのため、未反応の炭素が残るだけで、生成される二酸化炭素の質量は増加せず一定となります。
北海道公立高校入試(2017)類似
水素
Q59
元素記号Hで表され、すべての気体の中で最も密度が小さく(最も軽く)、宇宙で最も多く存在している物質の名称として適切なものはどれか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
水素
水素は元素記号Hで表される非金属元素であり、あらゆる物質の中で最も小さい質量を持つ。宇宙全体の質量の約4分の3を占めるとされるほど豊富に存在しているが、地球上では主に水などの化合物として存在している。
群馬公立高校入試(2017)類似
酸化鉄の還元(製鉄)
Q60
製鉄所での鉄の製造において、鉄鉱石にコークスを混ぜて加熱する理由を、物質の性質の観点から説明したものとして最も適切なものはどれか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭素は鉄よりも酸素と結びつきやすい性質があるため、鉄鉱石から酸素を奪い取る役割を果たすから。
炭素は鉄などの金属に比べて酸素と結びつきやすいという性質を持っています。酸化鉄(鉄鉱石)と炭素(コークス)を高温で反応させると、炭素が鉄から酸素を強制的に奪って二酸化炭素に変化するため、鉄鉱石から酸素の除去(還元)が行われ、純粋な鉄を取り出すことができます。
宮城公立高校入試(2021)類似
還元
Q61
酸化銅の黒い粉末と炭素の粉末を混ぜて加熱したところ、二酸化炭素が発生し、試験管の中には赤褐色の物質が残りました。この実験における物質の変化と、残った赤褐色の物質の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化銅が還元されて、銅が残った
炭素は酸化銅から酸素を奪うはたらきをします。酸化銅は酸素を失って金属の銅(赤褐色)に変化するため、この現象は還元に当たります。同時に、酸素を奪った炭素は酸化されて二酸化炭素になります。
青森公立高校入試(2023)類似
金属混合物の定量分析
Q62
二種類の金属の混合物を用いて酸化反応による定量計算を行う際、実験誤差を減らし、すべての金属を完全に反応させるために最も適切な操作はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱して質量をはかった後、再び加熱と冷却を繰り返して質量を測定し、質量が増加しなくなったことを確認する。
金属の酸化による定量計算では、すべての金属原子を酸素と反応させることが不可欠です。粉末をステンレス皿に薄く広げ、何度もかき混ぜながら加熱し、加熱後の質量が一定になる(恒量になる)まで繰り返すことで、未反応の金属が残っていないことを確認できます。これにより、増加した質量がすべて反応した酸素であると見なすことができ、正確な質量比の計算が可能になります。
宮城公立高校入試(2023)類似
質量保存の法則
Q63
化学変化が起こる前後において、反応に関係した物質全体の質量は変わらないという法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
質量保存の法則
化学変化によって物質の種類が変わっても、そこに含まれる原子の種類と数は変化しないため、反応に関与する物質の総質量は一定に保たれます。これを質量保存の法則と呼び、フランスの化学者ラボアジエによって発見されました。
埼玉公立高校入試(2023)類似
塩化コバルト紙による水の確認
Q64
物質を加熱した際、試験管の口付近に無色の液体が発生しました。この液体が水であることを確かめるために、青色の塩化コバルト紙を液体につけたとき、観察される色の変化として正しいものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
青色から赤色(桃色)に変化する
塩化コバルト紙は水に触れると青色から赤色(桃色)に変化する性質を持っています。この反応は、化学変化の実験などで生じた無色の液体が水であることを証明するために一般的に用いられます。逆に、赤色になった塩化コバルト紙を加熱して乾燥させると、再び青色に戻る性質も持っています。
秋田公立高校入試(2023)類似
塩化コバルト紙の反応
Q65
水素を燃焼させた際、付近にある壁面に液体が付着しました。この液体が水であることを確かめるために、青色の塩化コバルト紙を用いた実験の結果と考察について述べたものとして最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
青色の塩化コバルト紙が赤色に変化したため、液体は水であると判断できる
水素が燃焼(酸化)すると水が発生します。塩化コバルト紙は水に反応して青色から赤色に変わる特有の性質があるため、この色の変化を観察することで、生成物が水であることを直接的に証明できます。一度変化した色が自然に元の青色に戻ることはありません。
岩手公立高校入試(2019)類似
メタンの燃焼
Q66
有機物であるメタンが空気中で燃焼したとき、熱や光を放ちながら水とともに発生する物質の名前として正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
二酸化炭素
メタンは炭素と水素を含む有機物です。有機物が燃焼すると、それに含まれる炭素が酸素と結びついて二酸化炭素が、水素が酸素と結びついて水(水蒸気)がそれぞれ生成されます。
群馬公立高校入試(2023)類似
二酸化炭素の化学式
Q67
ビーカーに入れた炭酸水素ナトリウムとクエン酸に水を加えて反応させたとき、発生する気体の名称と、反応中の温度の変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
二酸化炭素が発生し、温度が下がる
炭酸水素ナトリウムとクエン酸が反応すると、二酸化炭素の気体が発生します。この反応は周囲から熱を吸収する「吸熱反応」であるため、反応が進むにつれて液体の温度は20度から15度付近へと低下していく特徴があります。
北海道公立高校入試(2023)類似
還元
Q68
酸化銅と炭素の粉末を混合して加熱すると、酸化銅は還元されて銅になり、炭素は酸化されて二酸化炭素になります。このように、酸化物から酸素を取り除いて単体の金属を取り出すことができるのはなぜですか。その理由として正しいものを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
炭素が、銅よりも酸素と結びつきやすい性質を持っているため。
物質によって酸素との結びつきやすさは異なります。炭素は銅などの金属に比べて酸素と結びつきやすい性質を持っているため、高温で加熱することで酸化物から酸素を奪い取ることができます。この原理を利用して、酸化物から目的の金属を取り出すことができます。
群馬公立高校入試(2017)類似
燃焼(用語定義)
Q69
物質が酸素と結びつく化学変化のうち、光や熱を出しながら激しく反応する現象を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
燃焼
物質が酸素と結びつく反応は酸化と呼ばれますが、その中でも特に激しく反応し、同時に光と熱を放出する現象を燃焼と定義します。これに対し、鉄がさびるような現象は穏やかな酸化であり、光や熱の発生はほとんど感知できません。
北海道公立高校入試(2024)類似
酸化
Q70
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化といいますが、酸化によって新しくできた物質のことを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化物
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼び、それによって生成された物質を酸化物という。例えば、銅が酸化すると酸化銅になり、マグネシウムが酸化すると酸化マグネシウムになる。
新潟公立高校入試(2022)類似
二種類の原子からなる化合物
Q71
水や酸化銅のように、2種類以上の異なる原子が化学変化によって結びついてできている物質の名称として、最も適切なものはどれか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
化合物
1種類の原子のみで構成される物質は「単体」と呼ばれるが、水や酸化銅のように2種類以上の異なる原子が一定の割合で結びついて別の性質を持つ物質になったものは「化合物」と呼ばれる。
北海道公立高校入試(2015)類似
マグネシウムの酸化反応
Q72
ステンレス皿にマグネシウムの粉末を広げ、ガスバーナーで加熱したときに起こる化学変化について、マグネシウムが空気中の酸素と結びついて新しく生成された物質の名称として正しいものを選択してください。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化マグネシウム
マグネシウムを空気中で加熱すると、激しく熱や光を出しながら空気中の酸素と化合します。この反応を酸化と呼び、反応の結果、白色の物質である酸化マグネシウムが生成されます。
高知公立高校入試(2020)類似
酸化銀の熱分解における質量比
Q73
酸化銀1.00gを加熱して完全に分解させたときに得られる銀の質量が0.93gであったとき、酸化銀の質量と、発生する酸素の質量の比(酸化銀:酸素)として最も適切なものを選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
100:7
化学反応における質量の保存の法則より、分解前の酸化銀の質量は、分解後に生成された銀の質量と酸素の質量の和に等しくなります。酸化銀1.00gから銀0.93gが得られた場合、発生した酸素は 1.00g - 0.93g = 0.07g となります。したがって、酸化銀と酸素の質量比は 1.00:0.07、すなわち100:7となります。
群馬公立高校入試(2014)類似
化学変化における質量の変化と過不足
Q74
酸化銅と炭素粉末を混ぜ合わせて加熱し、酸化銅を還元させて銅を取り出す実験を行います。炭素粉末の質量を0.1gから0.5gまで変えて実験を行ったところ、炭素粉末が0.3gのときに酸化銅が過不足なく反応して試験管に残る固体は銅のみとなりました。炭素粉末をさらに増やして0.4gや0.5gにして実験を行った場合、反応後の試験管内に残る物質の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
生成された銅と、反応せずに残った炭素粉末
酸化銅と炭素が過不足なく反応する点(炭素0.3g)を超えて炭素を添加した場合、酸化銅はすべて還元されて銅に変化しますが、反応する相手を失った炭素粉末はそのまま試験管内に残ります。このため、反応後の固体は「銅」と「残る物質(炭素)」の混合物となります。
群馬公立高校入試(2021)類似
反応物と生成物の質量関係
Q75
炭酸水素ナトリウム2.00gを試験管に入れて加熱し、完全に分解させたところ、試験管には1.26gの固体が残りました。炭酸水素ナトリウムの質量を5.00gに変えて同様の実験を行ったとき、反応後に残る固体の質量は何gになりますか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
3.15g
炭酸水素ナトリウムの熱分解において、加熱前の質量と分解後に残る固体の質量の間には比例の関係が成り立ちます。加熱前の質量が2.00gのときに1.26gの固体が残ることから、その比率は 2.00:1.26、すなわち 1:0.63 となります。この比率を5.00gの場合に適用すると、5.00 × 0.63 = 3.15g と計算できます。
北海道公立高校入試(2021)類似
分子
Q76
物質を構成する粒子である「分子」と「原子」の関係性について述べた文として、科学的に正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
分子は原子がいくつか結びついてできており、その物質の性質を示す最小の単位である。
原子は物質をつくっている基本的な粒子で、化学変化によってそれ以上分けることができないものを指します。一方、酸素や水などの物質では、いくつかの原子が結びついて分子という粒子をつくることで、初めてその物質特有の性質を持つようになります。そのため、物質の性質を示す最小単位は分子と呼ばれます。
埼玉公立高校入試(2017)類似
二酸化炭素
Q77
炭酸水素ナトリウムを加熱したときに発生する、石灰水を白く濁らせる性質を持つ無色の気体の名称として正しいものを選択してください。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分解されます。このうち、石灰水を白く濁らせるという特徴的な性質を持つのは二酸化炭素です。
北海道公立高校入試(2019)類似
未反応物を含む混合物の分析
Q78
反応が完全に終わっていない混合物から一定量を分取して再加熱し、その質量の変化を調べる目的として、最も適切な説明はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
混合物全体を一度に加熱するよりも、短時間で反応を完結させて全体の組成を予測するため
大量の混合物が未反応の状態にあるとき、そのすべてを完全に反応させるには多大な時間とエネルギーが必要になる場合があります。そこで、混合物から一定量を正確にはかり取って再加熱し、その質量変化を測定することで、元の混合物全体に含まれていた成分の割合を効率よく算出することができます。これは化学分析におけるサンプリングの基本的な考え方に基づいています。
秋田公立高校入試(2021)類似
マグネシウムの燃焼を表す化学反応式
Q79
マグネシウムの燃焼を原子のモデルで考えます。「白丸をマグネシウム原子」、「黒丸を酸素原子」としたとき、2個の白丸と、2個の黒丸が結合してできている1個の塊が反応して、白丸と黒丸が1個ずつ結合した塊が2セット生成されました。この反応の結果から、生成された酸化マグネシウムにおいて、マグネシウム原子と酸素原子の個数の比はどのようになっているといえますか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウム原子:酸素原子 = 1:1
化学反応の前後で原子の組み合わせは変わりますが、原子そのものがなくなったり新しくできたりすることはありません。2個のマグネシウム原子(白丸)と、2個の酸素原子からなる1個の酸素分子(黒丸2個)が反応して、2個の酸化マグネシウムが生成された場合、酸化マグネシウム1つあたりにはマグネシウム原子1個と酸素原子1個が含まれていることになります。したがって、原子の個数比は1:1となります。
埼玉公立高校入試(2020)類似
銅の酸化における定比例の法則
Q80
銅の粉末を空気中で十分に加熱すると、空気中の酸素と結びついて黒色の酸化銅に変化します。このとき、反応した銅の質量と、それと結びついた酸素の質量の比(銅:酸素)として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
4:1
銅を加熱して完全に酸化させたとき、反応する銅の質量と結びつく酸素の質量の比は常に4:1になるという「定比例の法則」が成り立ちます。例えば、0.40gの銅を加熱すると0.10gの酸素が結びつき、0.50gの酸化銅が生成されます。この質量比は反応させる銅の量に関わらず常に一定です。
群馬公立高校入試(2017)類似
硫化鉄
Q81
試験管に入れた鉄粉と硫黄の混合物の上部をガスバーナーで加熱し、混合物の一部が赤くなり始めたところで加熱をやめました。この後の反応の様子について、正しい説明を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応によって熱が発生するため、加熱をやめても反応が全体に広がる
鉄と硫黄が結びついて硫化鉄になる反応は、熱を放出する「発熱反応」です。反応が開始される際に放出された熱が、まだ反応していない隣の部分を加熱するため、外部からの加熱をやめても連鎖的に反応が最後まで進行します。
岩手公立高校入試(2021)類似
アンモニアの化学式
Q82
塩化アンモニウムと水酸化カルシウムを混ぜ合わせて加熱し、発生したアンモニアを試験管に集める実験を行いました。このとき、試験管の中にアンモニアが十分に集まったことを確認する方法として最も適切なものを選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
水で濡らした赤色のリトマス紙を試験管の口に近づけ、青色に変わることを確認する
アンモニアは水に非常に溶けやすく、その水溶液はアルカリ性を示すという特徴がある。赤色のリトマス紙はアルカリ性の物質に触れると青色に変化する性質を持つため、水で濡らしたリトマス紙にアンモニアを溶かすことで、その発生を確認することができる。
群馬公立高校入試(2020)類似
加熱による質量の変化と一定値への収束
Q83
ステンレス皿にマグネシウムの粉末を薄く広げ、空気中で繰り返し加熱しながら、加熱した回数と皿の中にある物質の質量の関係を調べる実験を行いました。このとき、加熱の回数が増えるにつれて、物質の質量はどのように変化しますか。最も適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱するたびに質量が増加していくが、すべてのマグネシウムが酸素と反応しきると、それ以上加熱しても質量は一定になる。
マグネシウムを空気中で加熱すると、空気中の酸素と結びついて酸化マグネシウムが生成されます。この化学変化を酸化と呼び、結びついた酸素の質量の分だけ、反応後の物質の質量は増加します。一定量のマグネシウムと結びつく酸素の質量には限界があるため、すべてのマグネシウムが反応を終えると、それ以上加熱を繰り返しても質量は増加せず、収束して一定の値をとるようになります。
青森公立高校入試(2023)類似
金属混合物の定量分析
Q84
ある金属の混合物を完全に酸化させたときの質量変化から、元の混合物中の各成分の割合を求める手法を何と呼びますか。また、その計算の基礎となる、反応する物質の質量が常に一定の割合になるという法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
定量分析、定比例の法則
物質を構成する成分の量を測定して求める手法を定量分析と呼びます。今回の実験のように、マグネシウムと酸素が3:2、銅と酸素が4:1のように、反応する物質の質量の割合が常に一定であるという決まりは「定比例の法則」と呼ばれます。この法則があるため、反応後の増加量から逆算して、元の混合物に含まれていた各金属の質量を特定することができます。
群馬公立高校入試(2025)類似
銀の化学式
Q85
酸化銀を加熱して分解した際に得られる、特有の光沢を持つ金属の「銀」の化学式として正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
Ag
銀は金属の単体であり、分子を作らずに多数の原子が規則正しく並んでできている物質です。このような物質を化学式で表す場合は、分子式ではなく元素記号をそのまま用いるというルールがあるため、Agと表記します。Ag2のように原子の数を表す数字を右下に付けるのは、水素(H2)や酸素(O2)のような分子を作る物質に限られます。
高知公立高校入試(2018)類似
化合による磁性の変化
Q86
鉄粉と硫黄の粉末の混合物を加熱して別の物質へと変化させる実験において、加熱前の混合物と加熱後の生成物にそれぞれ磁石を近づけた。このときの反応の変化を説明したものとして最も適切なものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱前は鉄が含まれているため磁石に引きつけられるが、加熱後は別の性質を持つ物質に変化するため磁石に引きつけられなくなる。
加熱前の状態は鉄と硫黄が物理的に混ざっているだけの「混合物」であるため、鉄が持つ「磁石に引きつけられる」という性質がそのまま残っている。しかし、加熱によって化学変化が起こると、鉄と硫黄が結びついた「硫化鉄」という別の物質になる。硫化鉄は鉄とは全く異なる性質を持つため、磁性は失われ、磁石に引きつけられなくなる。
青森公立高校入試(2023)類似
銅の酸化による外観の変化
Q87
銅粉をステンレス皿に薄く広げて加熱する実験を行った際、観察される現象の説明として最も適切なものはどれですか。なお、マグネシウム粉末を燃焼させた場合と比較して答えてください。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
激しく光や熱を出して燃焼することはなく、おだやかに反応して表面から黒色に変化する
銅の酸化は、マグネシウムのように強い光を放って激しく燃焼する反応(燃焼)とは異なります。銅を空気中で加熱した場合、光を出さずにおだやかな反応が進み、物質の表面から徐々に黒色の酸化銅へと変化していくのが特徴です。
茨城公立高校入試(2019)類似
塩化水素
Q88
塩酸の溶質として適切な物質の名称と、その化学式の組み合わせを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
塩化水素、HCl
塩酸は、塩化水素という気体が水に溶けた水溶液です。塩化水素は水素原子(H)1つと塩素原子(Cl)1つが結びついた分子であるため、化学式はHClと書き表されます。塩素(Cl2)は刺激臭のある黄緑色の気体であり、塩酸の溶質そのものではありません。
群馬公立高校入試(2020)類似
マグネシウムと酸素が化合する質量の比
Q89
0.90gのマグネシウムの粉末を加熱したところ、加熱が不十分であったため、ステンレス皿の中にある物質の全体の質量が1.30gになりました。このとき、まだ反応せずに残っているマグネシウムの質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.30g
マグネシウムと酸素は3:2の質量比で反応します。まず、増加した質量(化合した酸素)は1.30g-0.90g=0.40gです。この0.40gの酸素と反応したマグネシウムの質量をyとすると、y:0.40=3:2の比の関係から、y=0.60gとなります。もともとあったマグネシウムは0.90gなので、まだ反応していないマグネシウムの質量は0.90g-0.60g=0.30gと求められます。
群馬公立高校入試(2021)類似
逆流の防止
Q90
物質を加熱して気体を発生させ、水上置換法で集める実験装置において、加熱を止める前にガラス管を水から抜かなかった場合に生じる「逆流」という現象が、試験管を破損させる原理を説明したものとして最も適切なものはどれか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
試験管内の温度低下に伴って気体の圧力が下がり、引き込まれた水が加熱部分のガラスを急冷してひずみを生じさせるから。
加熱を停止すると、ボイル・シャルルの法則(あるいは気体の体積と温度の関係)により、試験管内の気体が冷えて収縮し、内部の圧力が周囲の大気圧よりも低くなります。この圧力差によって水が吸い寄せられ、加熱されていた高温の試験管に到達します。ガラスは急激な温度変化による不均一な収縮に弱いため、熱いガラスに冷たい水が触れることで大きなひずみが生じ、割れるという現象が起こります。
茨城公立高校入試(2020)類似
炭素の燃焼反応
Q91
化学反応式 C + O2 → CO2 で表される炭素の燃焼反応において、この反応の仕組みを正しく説明しているものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
1個の炭素原子と1個の酸素分子が結びつき、1個の二酸化炭素分子ができる
化学反応式において、係数が書かれていない場合は「1」を意味します。Cは炭素原子1個、O2は酸素原子2個が結びついた酸素分子1個、CO2は二酸化炭素分子1個を表しており、反応前後で原子の種類と数は変化しないという法則に従っています。
群馬公立高校入試(2021)類似
炭酸ナトリウムの性質
Q92
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる「炭酸ナトリウム」について、その性質と水溶液の状態を説明したものとして、正しい文章はどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
水に溶けやすく、その水溶液は強いアルカリ性を示す。
炭酸ナトリウムは、炭酸水素ナトリウムに比べて水に対する溶解度が大きく、少量の水にもよく溶けます。また、水に溶けた際に生じる水酸化物イオンの濃度が炭酸水素ナトリウム水溶液よりも高くなるため、強いアルカリ性を示すのが特徴です。
埼玉公立高校入試(2023)類似
化学変化における質量の一定性
Q93
ある金属酸化物と炭素粉末を反応させたところ、炭素粉末を0.18g加えたときに、過不足なく反応して0.66gの二酸化炭素が発生し、金属酸化物も炭素粉末も残らずすべて反応しました。この条件と同じ質量の金属酸化物に対し、0.30gの炭素粉末を加えて加熱した場合、反応せずに残る炭素粉末の質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.12g
この実験では、炭素0.18gに対して金属酸化物が過不足なく反応し、二酸化炭素が発生することがわかっています。金属酸化物の質量が一定であるため、炭素を0.18gより多く加えても、0.18gを超えた分は反応に関与しません。したがって、加えた0.30gから、反応した0.18gを引いた「0.30g – 0.18g = 0.12g」が反応せずに残る炭素の質量となります。
秋田公立高校入試(2023)類似
水の合成の分子モデル
Q94
水素分子と酸素分子が反応して水分子ができる過程を、原子をモデル化して考えたとき、水素分子2個に対して酸素分子が1個必要となる理由として、最も適切な説明はどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
1つの酸素分子に含まれる2個の酸素原子が、それぞれ2個ずつの水素原子と結びついて合計2個の水分子を作るため、水素原子が計4個(水素分子2個分)必要だから。
水分子は1個の酸素原子と2個の水素原子から構成されています。酸素分子は2個の酸素原子が結合しているため、1個の酸素分子から水分子を作ろうとすると、酸素原子2個分に対応する合計4個の水素原子が必要になります。水素原子は2個で1つの水素分子を作っているため、4個の水素原子を用意するには水素分子が2個必要になります。この比率で反応することで、原子が余ったり不足したりすることなく水分子が生成されます。
茨城公立高校入試(2022)類似
炭酸ナトリウムと酸の反応
Q95
炭酸ナトリウムの水溶液を用いた実験において、二酸化炭素を発生させるための操作として適切なものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
水溶液に薄い塩酸を加える。
炭酸ナトリウムは炭酸塩の一種であり、塩酸などの酸と反応することで二酸化炭素を放出する。塩化カルシウム水溶液を加えた場合は、炭酸カルシウムの白い沈殿が生じる反応が起こるが、気体である二酸化炭素は発生しないため、試薬の選択に注意が必要である。
埼玉公立高校入試(2024)類似
試料回収の不備による誤差
Q96
化学変化によって生じた固体の物質の質量を測定する実験において、反応が終わったあとに生成物を反応容器から取り出し、電子天秤などで質量を測定する操作を行いました。このとき、生成物の一部が容器の壁面や底に付着して残ったまま、取り出せた分だけの質量を測定した場合、得られる結果について正しく説明しているものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
試料の回収が不完全であるため、測定値は本来得られるべき値よりも小さくなる。
質量測定の過程において、反応容器内に生成物の一部が残ってしまうと、天秤で測定される試料の総量が本来生成された量よりも少なくなります。このように、試料の回収に不備があることで生じる誤差は、測定値が理論上の値や正確な値よりも小さくなる直接的な原因となります。
北海道公立高校入試(2021)類似
銅の酸化における質量の割合
Q97
銅の粉末を空気中で十分に加熱すると、空気中の酸素と化学変化を起こし、黒色の物質へと変化します。このとき生成された物質の名称と、この化学変化の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化銅・酸化
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼びます。銅を空気中で加熱すると、空気中の酸素と反応して黒色の酸化銅が生成されます。
秋田公立高校入試(2017)類似
酸化
Q98
針の先に固定したピーナッツに火をつけ、集気びんの中で燃焼させる実験を行いました。燃焼後、びんの内壁に液体が付着し、さらに石灰水を入れて振ると白く濁りました。この実験結果から、ピーナッツを構成する物質が空気中の酸素と結びついて発生した物質の組み合わせとして、適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
水と二酸化炭素
石灰水が白く濁ることから二酸化炭素が発生したことがわかり、びんの内壁に液体が付着することから水が発生したことがわかる。ピーナッツに含まれる炭素と酸素が結びついて二酸化炭素になり、水素と酸素が結びついて水になるという酸化反応(燃焼)が起きている。
群馬公立高校入試(2021)類似
生成物に含まれる原子の種類
Q99
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱したところ、気体と液体が発生し、試験管の底には白い固体の物質が残りました。この残った白い物質(炭酸ナトリウム)を構成している原子の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
ナトリウム、炭素、酸素
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分解されます。このとき、試験管の底に残った白い固体は炭酸ナトリウムであり、その化学式は Na2CO3 と表されます。したがって、炭酸ナトリウムを構成する原子はナトリウム原子、炭素原子、酸素原子の3種類です。水素原子は水(H2O)に含まれて試験管から出ていくため、残った固体には含まれません。
埼玉公立高校入試(2016)類似
化合物
Q100
化合物と混合物の違いを説明した文として、正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
化合物は2種類以上の元素が結びついた純粋な物質であり、混合物は複数の純粋な物質が混じり合ったものである。
化合物は複数の元素が化学結合によって結びついた「純粋な物質」であり、一定の性質(融点や沸点など)を持ちます。これに対し、混合物は複数の純粋な物質が単に混ざり合っているだけの状態を指し、その成分比によって性質が変化します。空気や食塩水は混合物の代表例です。
岩手公立高校入試(2024)類似
硫化鉄の性質
Q101
鉄粉と硫黄を混ぜ合わせたものを試験管に入れて加熱し、硫化鉄を作りました。この硫化鉄が入った試験管に磁石を近づけたときの様子と、その試験管にうすい塩酸を加えたときに発生する気体の名称の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
磁石に引きつけられない ― 硫化水素
鉄と硫黄が結びついて硫化鉄になると、元の物質とは性質が異なる別の物質になります。鉄単体は磁石に引きつけられる性質を持ちますが、化合物である硫化鉄は磁石に引きつけられない性質を持ちます。また、硫化鉄にうすい塩酸を加えると、卵の腐ったような特有のにおいがある気体である「硫化水素」が発生します。加熱前の混合物に塩酸を加えた場合は、鉄と反応して水素が発生しますが、硫化鉄になると反応結果が変わる点に注意が必要です。
埼玉公立高校入試(2023)類似
酸化銅に含まれる銅と酸素の質量比
Q102
酸化銅2.50gに対し、混ぜ合わせる炭素の質量を0.06gから0.30gまで変化させて加熱し、反応後に試験管に残った粉末の質量を測定する実験を行いました。炭素を0.18g加えたときに酸化銅と炭素が過不足なく反応し、試験管に残った粉末の質量が最も少なくなりました。このとき、炭素を0.30g加えて同様の実験を行った場合、反応後の試験管内の様子と質量の変化について述べたものとして正しいものはどれですか。
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
還元された銅に加えて、反応せずに余った炭素が混ざるため、残った粉末の質量は0.18gのときよりも重くなる
酸化銅2.50gに対して炭素0.18gが過不足なく反応するという条件では、炭素をそれ以上(0.30gなど)加えても、反応する相手となる酸化銅がすでに存在しません。そのため、反応に必要な量を超えて加えられた炭素(0.30g - 0.18g = 0.12g)は、未反応のまま黒い粉末として試験管内に残ります。その結果、試験管に残る固形物は「銅 + 余った炭素」となり、反応がぴったり終わったときよりも質量が増加します。
群馬公立高校入試(2015)類似
吸熱反応
Q103
化学変化が起こる際に、周囲から熱を吸収し、反応に関わる物質やその周囲の温度が下がる反応を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
吸熱反応
化学変化に際して外部から熱エネルギーを取り込む反応を吸熱反応と呼びます。この反応が起こると、周囲の熱が奪われるため、結果として物質の温度が低下します。スポーツ用の瞬間冷却パックなどは、この原理を利用しています。
群馬公立高校入試(2014)類似
還元
Q104
酸化銅と炭素粉末を加熱した際に起こる化学変化について、原子の結びつきに注目して説明した文として最も適切なものはどれか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
炭素が酸化銅から酸素を奪うことで、酸化銅は還元されて銅になり、炭素は酸化されて二酸化炭素になる。
この反応では、酸素と結びつきやすい炭素が酸化銅から酸素を奪い取る役割を果たす。酸化銅は酸素を失うため「還元」され、炭素は酸素と結びつくため「酸化」される。このように、還元と酸化は常に同時に起こる現象である。
北海道公立高校入試(2020)類似
酸化銅の還元
Q105
黒色の酸化銅の粉末と炭素の粉末を試験管に入れて十分に加熱し、発生した気体を石灰水に通す実験を行いました。このとき観察される、「試験管内に残った物質の色」と「石灰水の変化」の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
物質の色は赤褐色になり、石灰水は白く濁る
酸化銅(黒色)が炭素によって還元されると、金属の銅(赤褐色)に変化します。また、炭素が酸化されて発生した気体は二酸化炭素であるため、石灰水に通すと白く濁る反応を示します。
秋田公立高校入試(2018)類似
鉄と硫黄の反応
Q106
鉄粉と硫黄粉末が過不足なく反応して「硫化鉄」ができる化学変化を、化学反応式で表したものとして適切なものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
Fe + S → FeS
鉄の元素記号はFe、硫黄の元素記号はSです。これらが結びついてできる硫化鉄は、鉄原子1つと硫黄原子1つの割合で結びついた化合物であるため、化学式はFeSと表されます。したがって、反応前の物質と反応後の物質を矢印で結ぶと、原子の数が左右で等しい Fe + S → FeS が正しい式となります。
北海道公立高校入試(2017)類似
還元
Q107
酸化銅と炭素を混合して加熱すると、銅と二酸化炭素が発生します。この反応において「酸化銅が還元された」と判断できる根拠はどのような点にありますか。化学的な原理に基づいて選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化物である酸化銅から酸素が取り除かれ、もとの金属に戻ったから
還元は「酸化物から酸素が奪われる化学変化」と定義されています。酸化銅(酸化物)が炭素の働きによって酸素を失い、単体の銅になるプロセスは、この定義に合致するため還元と判断されます。質量が減少するのは酸素が気体の二酸化炭素として出ていくためですが、還元の直接的な根拠は酸素が奪われる点にあります。
青森公立高校入試(2025)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解の化学反応式
Q108
炭酸水素ナトリウムの熱分解を確かめる実験において、発生した物質の性質を確認した結果として正しいものを次の中から選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
発生した気体を石灰水に通すと白く濁り、試験管の口付近についた液体によって青色の塩化コバルト紙が赤色に変わった。
炭酸水素ナトリウムが分解されて生じる二酸化炭素は石灰水を白く濁らせる性質があり、同時に生じる水は青色の塩化コバルト紙を赤色(桃色)に変化させる性質があります。また、残った炭酸ナトリウムは、もとの炭酸水素ナトリウムよりも水に溶けやすく、強いアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を加えた場合はより濃い赤色になります。
北海道公立高校入試(2020)類似
質量保存の法則
Q109
化学変化の前後において、その反応に関係する物質全体の質量の総和が変わらないことを述べた法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
質量保存の法則
化学変化の前後では、原子の組み合わせは変化しますが、原子そのものが新しくできたり、なくなったり、別の種類の原子に変わったりすることはありません。そのため、反応に関わった物質全体の質量は一定に保たれます。これを質量保存の法則と呼び、18世紀にフランスのラヴォアジエによって提唱されました。
秋田公立高校入試(2018)類似
定比例の法則(鉄と硫黄)
Q110
特定の化学変化において、反応に関与する物質の質量の間には、常に一定の割合で結びつくという法則が成り立ちます。鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせて加熱し、硫化鉄(硫化鉄Ⅰ)を作る際、鉄と硫黄が常に7:4の質量比で反応するという事実は、何という法則によって説明されますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
定比例の法則
物質が化学反応して別の物質になるとき、反応する物質どうしの質量の間には常に一定の割合が成り立つという原理を「定比例の法則」と呼びます。鉄と硫黄が硫化鉄を作る際、どのような質量で実験しても、反応する質量の比が7:4で固定されるのはこの法則によるものです。なお、反応前後の全体の質量が変わらないことを示すのは質量保存の法則です。
埼玉公立高校入試(2022)類似
水素の燃焼の化学反応式
Q111
水素の入った試験管からゴム栓を外し、試験管の口にマッチの火を近づけたときの反応について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
音を立てて燃え、試験管の内側が水滴で白くくもる。
水素は非常に燃えやすい気体であり、空気中の酸素と激しく反応して音を立てて燃焼します。このとき、水素と酸素が結びつくことで水(水蒸気)が生成されます。生成された水蒸気が冷たい試験管の壁面で冷やされて液体に変化するため、試験管の内側が白くくもって観察されます。
埼玉公立高校入試(2015)類似
銅と酸素の質量の比
Q112
銅の質量と、加熱によって得られた酸化銅の質量の関係を調べたところ、0.8gの銅からは1.0gの酸化銅が、1.6gの銅からは2.0gの酸化銅が得られました。このとき、1.2gの銅を過不足なく完全に反応させて酸化銅を作った場合、結びつく酸素の質量は何gになりますか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
0.3g
銅と酸化銅の質量の比が 0.8g:1.0g = 4:5 であることから、結びつく酸素の割合は 5(酸化銅)- 4(銅)= 1 となります。つまり、銅と酸素の質量比は4:1です。1.2gの銅が反応する場合、結びつく酸素の質量をxとすると、4:1= 1.2g:x という比例式が成り立ちます。これを解くと、4x = 1.2 となり、x = 0.3g と求められます。
高知公立高校入試(2018)類似
化合による磁性の変化
Q113
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせ、試験管に入れて加熱すると、激しく熱と光を出して反応し、黒色の物質が生成される。この化学変化の名称と、生成された物質の名称の組み合わせとして正しいものはどれか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
化合によって生成された硫化鉄
鉄と硫黄が結びついて、もとの物質とは全く異なる別の新しい物質ができる反応は「化合」と呼ばれる。この実験で生成された黒色の物質は「硫化鉄」であり、鉄や硫黄とは異なる性質を持つ化合物である。
群馬公立高校入試(2016)類似
水の電気分解における生成分子の比率
Q114
少量の水酸化ナトリウムを溶かした水の電気分解を行い、陽極と陰極から発生する気体を確認しました。陽極から酸素分子が10個発生したとき、陰極から発生する水素分子の個数として正しいものを選択してください。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
20個
水の電気分解を化学反応式で表すと 2H₂O → 2H₂ + O₂ となります。この式から、分解される水分子2個に対して、水素分子2個と酸素分子1個が発生することがわかります。発生する水素分子と酸素分子の個数比は常に2:1となるため、陽極で酸素分子が10個発生した場合、陰極ではその2倍にあたる20個の水素分子が発生します。
群馬公立高校入試(2014)類似
酸素との結びつきの強さ
Q115
酸化マグネシウムと炭素の粉末を混合して試験管に入れ、ガスバーナーで十分に加熱する実験を行いました。このとき、試験管内では酸化銅と炭素を混ぜたときのような還元反応が見られませんでした。マグネシウム、銅、酸素、結びつきという言葉を用いてこの理由を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
マグネシウムは炭素よりも酸素と結びつく力が強いため、炭素を混ぜて加熱しても酸素が離れないから。
金属の酸化物から酸素を取り除いて還元するには、その金属よりも酸素と結びつく力が強い物質を利用する必要があります。炭素は銅よりも酸素と結びつく力が強いため酸化銅を還元できますが、マグネシウムは炭素よりもさらに酸素と結びつく力が強いため、炭素を用いて酸素を奪うことはできません。このため、酸化マグネシウムと炭素を加熱しても還元反応は進行しません。
群馬公立高校入試(2019)類似
水の合成の化学反応式
Q116
水素と酸素の混合気体に点火して水を合成する実験において、水素分子100個と酸素分子100個を完全に反応させたとき、反応せずに残る分子の種類と数について、正しい記述はどれですか。
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸素分子が50個残る
化学反応式 2H₂ + O₂ → 2H₂O より、水素分子と酸素分子は常に 2:1 の個数比で反応します。水素分子100個がすべて反応するためには、その半分の数である50個の酸素分子が必要です。用意された酸素分子は100個なので、100 – 50 = 50個の酸素分子が反応に関与せず、そのまま残ることになります。
群馬公立高校入試(2025)類似
銀の化学式
Q117
酸化銀を試験管に入れてガスバーナーで十分に加熱する実験を行いました。加熱後、試験管の底には白っぽい固体が残りました。この物質が銀であることを確認するための操作と、その結果として観察される現象の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
薬さじなどで表面をこすると、特有の輝きである金属光沢が現れる。
酸化銀の熱分解によって生じる物質は、金属の性質を持つ単体の銀です。金属には「磨くと光る(金属光沢)」、「たたくと薄く広がる(展性)」、「電気をよく通す(導電性)」といった共通の性質があります。試験管の底に残った銀は、加熱直後は表面が白っぽく見えますが、こすることで金属特有の輝きが確認できるため、これが銀であることの証拠となります。
埼玉公立高校入試(2019)類似
銅の酸化における質量の比
Q118
銅の粉末を空気中で十分に加熱すると、酸素と結びついて黒色の酸化銅に変化します。このとき、反応した銅の質量と、結びついた酸素の質量の比(銅:酸素)として、もっとも適切な割合はどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
4:1
銅を加熱して酸化銅ができる化学変化において、反応する銅の質量と結びつく酸素の質量の比は常に一定であり、4:1の割合で反応が進行します。この法則は定比例の法則と呼ばれます。
群馬公立高校入試(2023)類似
質量保存の法則と気体の質量
Q119
炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸を、ふたをしていないオープンな容器の中で反応させると、反応後の電子てんびんの値は反応前よりも減少します。この現象が起こる理由を、質量保存の法則の観点から説明したものとして最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
発生した気体が容器の外へ逃げていったため
質量保存の法則により、化学反応の前後で原子の種類と数は変化しないため、物質全体の質量は一定に保たれます。しかし、本実験のように気体が発生する反応を密閉せずに行うと、生じた気体が容器の外へ拡散してしまいます。この「減少」した分の質量は、決して物質が消滅したわけではなく、空気中へ逃げた気体の質量を表しています。
高知公立高校入試(2018)類似
硫化鉄の生成反応式
Q120
鉄粉と硫黄の粉末を混合しただけの物質(混合物)と、それらを加熱してできた硫化鉄(化合物)の性質の違いについて、硫化鉄の性質として正しい説明を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
うすい塩酸を加えると、特有のにおい(腐卵臭)がする気体が発生する。
鉄と硫黄が化学反応を起こして硫化鉄になると、もとの鉄や硫黄とは全く別の性質を持つようになります。鉄は磁石に引きつけられ、塩酸と反応して水素を発生させますが、硫化鉄は磁石に引きつけられず、塩酸を加えると硫化水素という卵の腐ったようなにおいのする気体が発生します。また、硫化鉄は金属ではないため金属光沢も持ちません。
山形公立高校入試(2021)類似
酸化銅の炭素による還元
Q121
酸化銅の粉末と炭素の粉末を混ぜ合わせて試験管に入れ、加熱したところ、酸化銅が酸素を失って銅に変化しました。このように、酸化物から酸素が奪われる化学変化を何といいますか。最も適切な用語を選択してください。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
還元
物質が酸素を失う化学変化を還元と呼びます。この実験では、酸化銅が酸素を奪われて銅に変化しているため、還元が起こっています。これに対して、炭素は酸素と結びついて二酸化炭素になるため、酸化が同時に起こっています。
新潟公立高校入試(2023)類似
発熱反応
Q122
化学変化が起こるときに、まわりに熱を放出し、物質自体やその周囲の温度が上がる反応を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
発熱反応
化学変化にともなってエネルギーが熱として放出されるため、反応している物質や周囲の温度が上昇します。このような反応を「発熱反応」と呼びます。一方、周囲から熱を奪う反応は吸熱反応といいます。
北海道公立高校入試(2023)類似
還元
Q123
酸化鉄と炭素の粉末を混ぜ合わせて試験管に入れ、発生する気体を石灰水に通しながら加熱する実験を行いました。このとき、酸化鉄が還元されて鉄に変化したことを確かめるための観察結果として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
石灰水が白く濁ることを確認し、加熱後に試験管に残った物質が磁石に引きつけられることを確認する。
酸化鉄が炭素によって還元されると、酸素が奪われて単体の鉄になります。鉄は磁石に引きつけられる性質があるため、この性質を調べることで鉄の生成を判断できます。また、酸化鉄から奪われた酸素は炭素と結びついて二酸化炭素となり、石灰水を白く濁らせます。
秋田公立高校入試(2023)類似
水素と酸素の反応体積比
Q124
水素と酸素が反応して水が生成される化学反応において、水素と酸素が過不足なく反応するときの体積比として正しいものはどれか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
二対一
水素と酸素が結びついて水ができるとき、それらの気体は常に一定の割合で反応する。化学反応式「2H₂ + O₂ → 2H₂O」からも分かる通り、水素と酸素は体積比二対一の割合で過不足なく反応するという法則がある。
青森公立高校入試(2025)類似
炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムの液性比較
Q125
炭酸水素ナトリウムと、それを加熱して熱分解した後に試験管に残った白い固体を、それぞれ別々の試験管で水に溶かしました。これらの水溶液の性質について述べた文として、最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
両方の水溶液ともアルカリ性を示す。
炭酸水素ナトリウムと、その熱分解によって生じる炭酸ナトリウムは、どちらも水に溶けるとアルカリ性を示す性質を持っています。熱分解によって性質は変化しますが、液性の分類自体はどちらもアルカリ性です。
鹿児島公立高校入試(2021)類似
酸化銅の還元
Q126
酸化物から酸素が奪われて、もとの物質に戻る化学変化を何というか。その名称を答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
還元
酸化物から酸素を取り除く化学変化を還元という。中学校の理科では、酸化銅から酸素を奪って銅に戻す反応や、酸化鉄から鉄を取り出す反応が代表例として扱われる。
北海道公立高校入試(2020)類似
質量保存の法則
Q127
化学変化の前後で物質全体の質量が変わらない理由を、原子のモデルに基づいて説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
原子の組み合わせは変化するが、それぞれの原子の種類と数は変化しないから
化学変化とは、物質を構成している原子の結びつき方が変わって別の物質になる現象を指します。この過程において、原子そのものが分割されたり、消失したり、何もないところから出現したりすることはありません。反応に関わる原子の種類とそれぞれの個数が前後で完全に一致するため、物質全体の質量も等しくなります。
山形公立高校入試(2024)類似
燃焼
Q128
物質が光や熱を出しながら、激しく酸素と結びつく化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
燃焼
物質が酸素と結びつく反応を酸化と呼びますが、その中でも特に光や熱を出しながら激しく進む反応を燃焼といいます。選択肢にある還元は酸化物から酸素が奪われる反応、熱分解は加熱によって1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる反応を指します。
広島公立高校入試(2018)類似
酸化マグネシウムの電気伝導性
Q129
マグネシウムを空気中で加熱して完全に燃焼させたときに生じる白い物質について、その物質が持つ電気的な性質として正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
電流を流しにくい絶縁体としての性質
マグネシウムは金属であるため、自由電子の働きによって電流をよく通します。しかし、酸素と結びついて酸化マグネシウムに変化すると、金属特有の性質を失い、電流をほとんど通さない絶縁体となります。そのため、燃焼後の白い物質に導線を当てて回路を作っても電流は流れません。
岩手公立高校入試(2024)類似
鉄と硫黄の反応の化学反応式
Q130
試験管の中に鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせたものを入れ、混合物の上部を加熱して一部が赤くなり始めたところで加熱をやめました。その後、加熱をやめたにもかかわらず試験管全体に反応が広がった理由として、最も適切な説明はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
反応によって発生した熱が、まわりの混合物をさらに加熱するから
鉄と硫黄が結びついて硫化鉄になる反応は「発熱反応」です。最初に加熱して反応が始まると、その時に発生した大きな熱が隣り合う未反応の混合物を加熱し、次々に反応を連鎖させます。そのため、一度反応が始まれば、外部からの加熱をやめても試験管全体に反応が進行します。
埼玉公立高校入試(2015)類似
銅の酸化における質量変化の限界
Q131
銅粉4.0gをステンレス皿にとり、空気中で完全に反応させたところ、得られた酸化銅の質量は5.0gでした。同様の実験を銅粉12.0gを用いて行い、完全に反応させた場合に得られる酸化銅の質量として正しいものを選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
15.0g
物質が化学変化する際、反応する物質どうしの質量の割合は常に一定になるという「定比例の法則」が成り立ちます。銅4.0gから酸化銅5.0gが得られるとき、反応した酸素の質量は 5.0 – 4.0 = 1.0g です。したがって、銅:酸素の質量比は 4:1 となります。銅粉を12.0g用いた場合、結びつく酸素は 12.0 ÷ 4 × 1 = 3.0g となり、得られる酸化銅の質量は 12.0 + 3.0 = 15.0g と計算できます。
北海道公立高校入試(2015)類似
マグネシウムの酸化反応
Q132
ガスバーナーを用いてステンレス皿の上のマグネシウム粉末を加熱する実験において、反応を完全に行わせるために、加熱の途中で粉末を棒でかき混ぜる操作を行います。この操作を行う理由として最も適切な説明を選択してください。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
粉末の内部まで空気中の酸素を十分に触れさせ、反応していない部分をなくすため
マグネシウムの酸化反応は粉末の表面で起こります。粉末を山のように積んだままにすると、内部のマグネシウムが空気中の酸素と接触できず、未反応のまま残ってしまうことがあります。そのため、全体を均一にかき混ぜて酸素との接触面積を増やす必要があります。
群馬公立高校入試(2023)類似
未反応の反応物
Q133
化学変化において、反応させる2種類の物質のうち一方がすべて反応し終えたために、もう一方の物質がそれ以上反応できずに混合物の中に存在し続けている状態を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
未反応の反応物が残っている状態
化学反応は、反応する物質どうしが特定の質量比で結びつきます。そのため、一方の物質が使い果たされると、もう一方の物質がどれだけ多く存在していても反応は停止します。このように、反応に関与できずにそのまま残った物質を未反応の反応物と呼びます。
埼玉公立高校入試(2017)類似
熱分解
Q134
酸化銀を試験管に入れて加熱すると、もとの物質とは性質の異なる2種類の物質に分かれます。このとき生じる固体と気体の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
銀と酸素
酸化銀を加熱すると、化学変化によって銀と酸素に分解されます。酸化銀は黒色の物質ですが、加熱後は白色(金属光沢を持つ)の銀が残り、気体として酸素が発生します。このように1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる反応を熱分解と呼びます。
埼玉公立高校入試(2023)類似
酸化銅に含まれる銅と酸素の質量比
Q135
銅の粉末を十分に加熱して酸化銅を作るとき、銅の質量と、結合した酸素の質量の比(銅:酸素)として最も適切なものはどれですか。また、このように物質が化学反応して化合物ができるとき、反応する物質どうしの質量の割合が常に一定になるという法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
質量比は4:1であり、この法則を定比例の法則という
銅を加熱して酸素と結合させると酸化銅(CuO)になります。このとき反応する銅と酸素の質量比は常に4:1となります。このように、一つの化合物を構成する成分元素の質量比が常に一定であるという決まりを「定比例の法則」と呼びます。反応前後の全体の質量が変わらないことを示す「質量保存の法則」と混同しないよう注意が必要です。
香川公立高校入試(2024)類似
酸化銀の熱分解反応式
Q136
酸化銀の粒子は、銀原子2個と酸素原子1個が結びついてできています。この酸化銀を加熱して完全に分解し、酸素分子(酸素原子2個が結びついたもの)が3個発生したとき、同時に生成される銀原子は何個になりますか。正しい数値を選択してください。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
12個
化学反応式 2Ag2O → 4Ag + O2 から、酸素分子1個(O2)ができるとき、銀原子(Ag)は4個できることがわかります。発生した酸素分子が3個である場合、生成される銀原子の数はその4倍となるため、4 × 3 = 12個となります。
秋田公立高校入試(2016)類似
化合物
Q137
食塩(塩化ナトリウム)は、ナトリウムという金属の元素と塩素という気体の元素が結びついてできた純粋な物質である。このように、2種類以上の元素が結びついてできた物質の分類として適切なものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
化合物
食塩はナトリウム元素と塩素元素という異なる種類の元素が特定の割合で化学的に結びついてできている。1種類の元素からなる単体や、複数の物質が単に混ざり合っているだけの混合物とは異なり、2種類以上の元素からなる一つの純粋な物質であるため、化合物に分類される。
群馬公立高校入試(2016)類似
化学変化における質量の計算
Q138
酸化銀の粉末を試験管に入れて加熱し、完全に分解させる実験を行いました。このとき、加熱後の試験管に残った物質の性質と、加熱前後の質量変化について述べたものとして適切なものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
白色の物質が残り、発生した酸素の分だけ全体の質量は減少した。
酸化銀は黒色の化合物ですが、加熱すると銀と酸素に分解されます。生成された銀は金属特有の白っぽい光沢を持つ物質です。この化学変化では、もともと酸化銀に含まれていた酸素が気体となって試験管の外へ放出されるため、あとに残った固体の質量は、反応前の酸化銀の質量よりも減少することになります。
茨城公立高校入試(2022)類似
炭酸ナトリウムと酸の反応
Q139
炭酸ナトリウムの水溶液に薄い塩酸を滴下したときに発生する気体と、その気体を確認する方法の組み合わせとして正しいものはどれか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
発生する気体は二酸化炭素であり、石灰水に通すと白く濁る。
炭酸ナトリウムに塩酸を加えると、化学変化によって二酸化炭素が発生する。二酸化炭素には石灰水を白く濁らせる性質がある。水素は亜鉛に塩酸を加えたとき、酸素は二酸化マンガンに過酸化水素水を加えたときなどに発生する。
埼玉公立高校入試(2024)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解反応
Q140
加熱前の炭酸水素ナトリウムと、加熱後に試験管に残った白い固体(炭酸ナトリウム)の性質を比較した実験結果について、正しい説明はどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
加熱後の固体は加熱前よりも水に溶けやすく、水溶液にフェノールフタレイン溶液を加えると濃い赤色になる。
炭酸水素ナトリウムは水に溶けにくく、その水溶液は弱いアルカリ性を示します。これに対して、分解後に残った炭酸ナトリウムは水に非常に溶けやすく、その水溶液は強いアルカリ性を示します。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性が強いほど濃い赤色に変化するため、加熱後の固体の水溶液の方がよりはっきりとした赤色を呈します。
岩手公立高校入試(2023)類似
定比例の法則
Q141
マグネシウムの粉末2.40gをステンレス皿に入れ、空気に触れさせながら加熱したところ、加熱時間とともに全体の質量が3.36g、3.72g、3.96gと増加しましたが、4分後には4.00gとなり、それ以上加熱を続けても質量は変化しなくなりました。このように、化学反応に関係する物質の質量の割合が常に一定であるという決まりを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
定比例の法則
マグネシウムと酸素が結びついて酸化マグネシウムができる際、反応する物質の質量の割合は常に一定です。この実験のように、すべてのマグネシウムが酸素と反応しきると、それ以上加熱を続けても結びつく酸素がないため質量は変化しなくなります。この化学反応における質量の一定な割合に関する決まりを定比例の法則と呼びます。
秋田公立高校入試(2018)類似
鉄と硫黄の反応
Q142
鉄粉と硫黄粉末を加熱する前の「混合物」と、加熱して反応が終わったあとの「硫化鉄」の性質の違いについて、正しく説明しているものを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
加熱前の混合物に磁石を近づけると鉄粉が引きつけられるが、反応後の硫化鉄に磁石を近づけても引きつけられない。
鉄粉と硫黄粉末の混合物は、それぞれの物質が元の性質を保ったまま混ざっているだけなので、鉄の性質である「磁石に引きつけられる」「うすい塩酸と反応して水素を出す」という特徴が見られます。しかし、化学変化によって生じた硫化鉄は元の鉄とは異なる性質を持つ別の物質(化合物)であるため、磁石には引きつけられず、うすい塩酸を加えると腐卵臭(卵の腐ったような臭い)を持つ硫化水素が発生します。
群馬公立高校入試(2021)類似
塩化コバルト紙の色の変化
Q143
物質の中に水が含まれているかどうかを調べるために用いられる「塩化コバルト紙」の、本来の色と水に触れたあとの色の変化として正しい組み合わせを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
青色から赤色(桃色)に変化する
塩化コバルト紙は水に反応する性質を持っており、乾燥した状態では青色をしていますが、水に触れると赤色(桃色)に変化します。この色の変化を利用して、特定の液体の中に水が含まれているかを確認することができます。
埼玉公立高校入試(2023)類似
還元
Q144
酸化銅と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱したときのように、酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を何といいますか。その名称として正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
還元
酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を還元といいます。この実験では、黒色の酸化銅が酸素を奪われて、単体の銅(赤褐色)に変化します。これに対し、物質が酸素と結びつく変化は酸化と呼ばれます。
群馬公立高校入試(2021)類似
加熱による質量変化の停止
Q145
ステンレス皿に入れた炭酸水素ナトリウムをガスバーナーで加熱し、冷ましてから質量を量る操作を数回繰り返しました。1回目から3回目までは加熱するたびに質量が減少していましたが、4回目と5回目の測定では質量が同じ値になり、変化が見られなくなりました。4回目以降に質量が変化しなくなった理由として、最も適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭酸水素ナトリウムの分解反応がすべて完了し、これ以上気体が発生しなくなったため
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素に分解されます。このとき、生じた二酸化炭素や水蒸気が空気中へ逃げていくため、全体の質量は減少します。加熱と測定を繰り返す中で質量が変化しなくなったということは、分解によって発生するはずの気体が出きり、反応がすべて完了したことを意味します。入試では、この「一定の質量になった(質量が変化しなくなった)」状態を反応の終わりと判断する手順が頻出です。
群馬公立高校入試(2017)類似
スチールウールの燃焼
Q146
同じ鉄という物質でありながら、鉄の板に比べてスチールウールが激しく熱や光を出して燃焼するのはなぜですか。その理由として最も適切なものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
細い繊維状であるため、酸素と触れ合う表面積が非常に大きくなっているから
化学反応は物質の表面で起こるため、反応物(酸素)と接する面積が広いほど反応の速度は速くなります。スチールウールは細い繊維状に加工されているため、塊である鉄の板に比べて酸素と触れる表面積が圧倒的に大きく、激しい酸化反応が可能になります。
石川公立高校入試(2022)類似
アンモニアの分子モデル
Q147
アンモニアは、1個の窒素原子といくつかの水素原子が結びついて1つの分子を構成しています。1つのアンモニア分子を構成するために必要な水素原子の数は何個ですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
3個
アンモニアの分子式はNH₃と表され、1個の窒素原子に対して3個の水素原子が結合することで1つの分子が形成されます。原子が特定の数で結びついて独立した粒子を作るものが分子であり、アンモニアはその代表的な例です。
群馬公立高校入試(2023)類似
発熱反応
Q148
化学変化が起こるときに、周囲に熱を放出する反応のことを何といいますか。この反応が起こると、反応液や周囲の温度は上昇します。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
発熱反応
化学変化にともなってエネルギーが外部へ放出される際、そのエネルギーの多くは熱として現れます。このように周囲へ熱を放出する反応を発熱反応と呼び、このとき放出された熱によって反応場所やその周囲の温度が上昇します。
埼玉公立高校入試(2023)類似
化学変化における質量の一定性
Q149
化学変化において、反応する物質どうしの質量の割合にはどのような規則性がありますか。最も適切な記述を選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
反応する物質どうしの質量の割合は常に一定であり、過不足なく反応する質量の比が決まっている。
定比例の法則により、一つの化合物を構成する成分元素の質量の比は常に一定です。したがって、化学変化において反応する物質どうしは常に決まった質量の割合で反応し、一方が不足すれば、もう一方がいくらあっても反応はそれ以上進みません。このように、物質が過不足なく反応する点(反応の限界点)が存在します。
北海道公立高校入試(2016)類似
酸素
Q150
少量の水酸化ナトリウムを溶かした水に電流を流して電気分解を行った際、陽極側に発生する無色無臭の気体の名称と化学式の組み合わせとして正しいものを選択してください。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸素(O2)
水を電気分解すると、陽極からは酸素が発生し、陰極からは水素が発生します。酸素は無色無臭の気体で、化学式ではO2と表されます。実験で水酸化ナトリウムを溶かすのは、純粋な水には電流が流れにくいため、電流を流れやすくする目的で加えられますが、水酸化ナトリウム自体が反応して気体になるわけではありません。
秋田公立高校入試(2025)類似
化学変化
Q151
物質が変化して、もとの物質とは性質の異なる、別の新しい物質ができる変化のことを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
化学変化
物質そのものが別の種類に変わる現象を化学変化と呼びます。これに対し、氷が水になるように、物質そのものは変わらずに状態だけが変化することは状態変化(物理変化の一種)と呼ばれ、化学変化とは区別されます。
群馬公立高校入試(2014)類似
定比例の法則に基づく質量の計算
Q152
マグネシウムの質量と酸化マグネシウムの質量の比が3:5であるとき、1.5gのマグネシウムを加熱しましたが、加熱が不十分だったため反応後の全体の質量が2.1gになりました。このとき、まだ反応せずに残っているマグネシウムの質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.6g
反応したマグネシウムの質量をxとすると、結合した酸素の質量は(2.1 - 1.5)= 0.6gです。マグネシウムと酸素の質量比は、酸化マグネシウムとの比(3:5)から「3:2」であることがわかります。比の式「3:2 = x:0.6」を解くと、x = 0.9gとなり、これが反応したマグネシウムの質量です。したがって、残っているマグネシウムは、はじめの1.5gから反応した0.9gを引いた0.6gとなります。
石川公立高校入試(2019)類似
硫化水素の性質
Q153
試験管に硫化鉄の粉末を入れ、そこにうすい塩酸を数滴加えたところ、気体が発生した。この実験で発生した気体の性質を説明したものとして、最も適切なものを選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
無色で、卵が腐ったような特有のにおいがある。
硫化鉄とうすい塩酸の反応で発生する気体は硫化水素である。硫化水素は無色で「腐卵臭」と呼ばれる特有のにおいを持つ。選択肢にある「助燃性(燃えるのを助ける性質)」は酸素の性質であり、「空気中に約78%含まれる」のは窒素、「密度が最小」なのは水素の性質であるため、これらは硫化水素の説明としては誤りである。
岩手公立高校入試(2016)類似
マグネシウムと塩酸の化学反応式
Q154
試験管に入れたマグネシウムに、駒込ピペットを用いてうすい塩酸を滴下したところ、激しく気泡が発生しました。このとき発生した気体の性質について述べた文として正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
マッチの火を近づけると音を立てて燃える性質がある
マグネシウムと塩酸の化学反応によって発生する気体は水素です。水素は非常に軽く、燃焼しやすいという特徴があります。試験管にたまった水素に火を近づけると、空気中の酸素と反応して音を立てて燃え、水が生成されます。なお、石灰水を濁らせるのは二酸化炭素、線香を燃やすのは酸素の性質です。
群馬公立高校入試(2021)類似
塩化コバルト紙の色の変化
Q155
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱したところ、試験管の口付近の内側に無色透明の液体が付着しました。この液体が「水」であることを確かめるための方法と、予想される結果の説明として最も適切なものを選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
乾燥した青色の塩化コバルト紙を液体につけると、赤色(桃色)に変化する
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる無色透明の液体は水です。塩化コバルト紙は水に触れると青色から赤色(桃色)に変わるため、液体が水であることを証明するためには、乾燥した青色の紙が赤色に変化することを確認する手順が適切です。
秋田公立高校入試(2022)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解
Q156
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱する実験を行う際、加熱している試験管の口を、底よりもわずかに下げて固定する必要があります。その理由を説明したものとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
発生した液体が加熱部分に流れて、試験管が割れるのを防ぐため。
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じた水が、熱い試験管の底の方へ流れると、急激な温度変化によって試験管が割れる恐れがあります。これを防ぐために、あらかじめ試験管の口を下げて、水が口の方へ溜まるように工夫します。
山口公立高校入試(2021)類似
炭素と酸素の反応質量比
Q157
酸化銅の粉末と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱し、酸化銅を還元して銅を取り出す実験を行いました。炭素がすべて反応して二酸化炭素が発生したとき、反応した炭素の質量と、酸化銅から奪われた酸素の質量の比(炭素:酸素)として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
三対八
酸化銅の還元において、炭素が酸素と結びついて二酸化炭素になる際、反応に関わる物質の質量比は常に一定になります。炭素原子1個と酸素原子2個が結びつく化学変化において、炭素と酸素の質量比は三対八となる性質があるため、この比率に基づいて計算や実験結果の予測が行われます。
秋田公立高校入試(2023)類似
水素の分類
Q158
水素は1種類の元素からできている純粋な物質です。このように、ただ1種類の元素からできている物質を化学的な分類で何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
単体
物質のうち、1種類の元素のみで構成されている純粋な物質を単体と呼びます。これに対し、2種類以上の元素が結びついてできている純粋な物質を化合物、複数の物質が混ざり合ったものを混合物といいます。水素は1種類の元素からなるため単体に分類されます。
埼玉公立高校入試(2024)類似
試験管の口をわずかに下げる理由
Q159
炭酸水素ナトリウムのように、加熱したときに液体が発生する物質を試験管に入れて加熱する場合、試験管の口をわずかに下げて固定します。このように試験管を設置する理由として、最も適切な説明を選んでください。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
発生した水が加熱部分に逆流して、試験管が割れるのを防ぐため
加熱によって生じた水などの液体が、高温になっている試験管の底(加熱部分)に流れてしまうと、急激な温度変化(局所的な冷却)によってガラスが収縮し、試験管が割れる恐れがあります。試験管の口をわずかに下げることで、液体が口の方へ溜まるようにし、加熱部分への逆流を防ぐのが化学実験における基本的な安全操作です。
北海道公立高校入試(2023)類似
金属粉末の完全酸化
Q160
マグネシウムの粉末を加熱する実験において、加熱前の質量が0.60gのときは1.00gの酸化マグネシウムが得られ、加熱前の質量が1.20gのときは2.00gの酸化マグネシウムが得られました。この実験結果に基づくと、1.80gのマグネシウムを完全に酸化させるために必要な酸素の質量は何gとなりますか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
1.20g
まず、マグネシウムの質量と反応した酸素の質量の比を求めます。0.60gのマグネシウムから1.00gの酸化マグネシウムが得られたことから、結びついた酸素の質量は 1.00g – 0.60g = 0.40g です。したがって、マグネシウム:酸素の質量比は 0.60:0.40 = 3:2 であることがわかります。1.80gのマグネシウムが反応する場合、必要な酸素の質量をxとすると、3:2 = 1.80:x という比例式が成り立ちます。これを解くと、3x = 3.60 となり、x = 1.20g が導き出されます。
宮城公立高校入試(2023)類似
質量保存の法則
Q161
うすい塩酸が入ったビーカーと、炭酸カルシウム1.0gを電子てんびんにのせたところ、合計の質量は120.0gでした。これらをビーカーの中で混ぜ合わせて反応させたところ、二酸化炭素が発生しました。反応が完全に終わったあと、再びビーカー全体の質量を測定すると119.56gになっていました。このとき、発生した二酸化炭素の質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.44g
質量保存の法則により、反応前の総質量と「反応後の全体の質量+発生した気体の質量」は等しくなります。したがって、反応前の120.0gから、反応後に残った119.56gを引いた差である0.44gが、外部に逃げていった二酸化炭素の質量であると求めることができます。
青森公立高校入試(2022)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解による質量変化
Q162
加熱しても質量が変化しない塩化ナトリウムと、炭酸水素ナトリウムを混ぜ合わせた混合物3.2gがあります。この混合物を十分に加熱したところ、全体の質量は2.3gになりました。3.2gの純粋な炭酸水素ナトリウムを加熱すると1.2gの質量が減少することが分かっているとき、この混合物3.2gの中に含まれていた炭酸水素ナトリウムの質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2.4g
純粋な炭酸水素ナトリウム3.2gを加熱したときの質量減少が1.2gであることから、もとの炭酸水素ナトリウムの質量と減少する質量の比は「3.2:1.2」、すなわち「8:3」という比例関係にあることがわかります。今回の混合物では、全体の質量が3.2gから2.3gへ変化したため、減少した質量は0.9gです。混合物に含まれる炭酸水素ナトリウムの質量をxとすると、「x:0.9 = 8:3」という比例式が成り立ちます。これを計算すると、3x = 7.2 となり、x = 2.4g と求められます。
北海道公立高校入試(2016)類似
発熱反応
Q163
発熱反応が起こっているときの現象について、正しく述べたものはどれか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
化学変化が起こると同時にエネルギーが熱として放出され、周囲の温度が上昇する。
化学変化に際して、反応後の物質が持つエネルギーが反応前の物質よりも小さくなる場合、その差分のエネルギーが熱となって外部へ放出されます。この現象によって温度上昇が確認できる反応を「発熱反応」と定義します。これに対し、周囲から熱を奪って温度を下げる反応は「吸熱反応」と呼ばれ、区別されます。
埼玉公立高校入試(2024)類似
熱分解による減少質量の割合
Q164
炭酸水素ナトリウムを加熱した際に、電子てんびんで測定される質量が減少する理由として、科学的に正しい説明はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
熱分解によって、二酸化炭素や水が気体となって外部へ放出されるため。
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分解されます。このうち、水は水蒸気として、二酸化炭素は気体として外部に逃げていくため、密閉されていない容器で実験を行うと、逃げた物質の分だけ全体の質量が減少します。二酸化炭素だけでなく、水も質量減少の要因に含まれる点が重要です。
北海道公立高校入試(2016)類似
発熱反応
Q165
鉄粉と活性炭を混ぜ合わせ、そこに少量の食塩水を垂らしてかき混ぜると、混合物の温度が上昇しました。この実験結果から判断できる、この反応の名称とその理由の組み合わせとして最も適切なものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
化学変化によって熱が放出されるため、発熱反応である。
鉄粉が酸素と結びついて酸化鉄になる反応は、化学変化の一種です。この反応が進行する際、同時に熱が発生して周囲の温度を上げる性質があるため、この現象は発熱反応に分類されます。食塩水は鉄の酸化を促すはたらきをしています。
茨城公立高校入試(2021)類似
料理における炭酸水素ナトリウムの役割
Q166
ホットケーキなどの菓子を焼く際に炭酸水素ナトリウムを混ぜると、加熱によって生地がふくらみます。このとき、炭酸水素ナトリウムが別の物質に分かれる化学変化の名称と、その際に発生して生地を押し広げるはたらきをする気体の名称の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
熱分解・二酸化炭素
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素に分かれます。このように、1種類の物質が加熱によって2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を熱分解と呼びます。この反応で生じた二酸化炭素が生地の内部を押し広げるため、ホットケーキはふくらみます。
秋田公立高校入試(2023)類似
水の合成の分子モデル
Q167
水素と酸素が反応して水ができる化学変化において、原子を円の図形で表したモデルを用いて説明する場合、反応前の「水素分子2個と酸素分子1個」と、反応後に生成される「水分子2個」の組み合わせとして正しいものはどれですか。なお、水素分子は水素原子2個が結びついたもの、酸素分子は酸素原子2個が結びついたもの、水分子は酸素原子1個に水素原子2個が結びついたものとします。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
反応前に水素原子が計4個と酸素原子が計2個あり、反応後もそれらの原子が組み合わさって、水素原子2個と酸素原子1個からなる水分子が2個できる。
化学変化の前後では、物質を構成する原子の種類と数は変化しないという性質があります。水素分子($H_2$)2個には水素原子が計4個含まれ、酸素分子($O_2$)1個には酸素原子が計2個含まれています。これらが組み換わることで、酸素原子1個と水素原子2個からなる水分子($H_2O$)が2個生成され、反応前後の原子の総数が一致します。
群馬公立高校入試(2015)類似
密閉系と開放系の質量変化
Q168
気体が発生する化学変化において、ふたのないビーカーなどの開放された容器で実験を行った場合、反応後の全体の質量が反応前よりも減少することがあります。この現象が起こる理由として、最も適切な説明はどれか。
★ やさしい
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
発生した気体が容器の外へ拡散し、その質量の分だけ測定値に含まれなくなるため
質量保存の法則は、反応に関係したすべての物質を対象とすれば常に成り立ちます。しかし、気体が発生する反応を開放された環境で行うと、生じた気体が空気中へと逃げてしまいます。この場合、容器内に残った物質のみを測定することになるため、逃げた気体の質量の分だけ、反応前よりも測定される質量が減少したように見えます。
群馬公立高校入試(2016)類似
酸化銀の熱分解
Q169
黒色の酸化銀の粉末を試験管に入れて十分に加熱したところ、試験管の底に白い固体が残りました。この生成された物質が銀であることを確かめるための操作と、その結果の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
固体を薬さじの背などでこすると、特有の金属光沢が現れる
酸化銀の熱分解によって生じる銀は金属です。金属には「磨くと光沢が出る(金属光沢)」「電気をよく通す」「たたくと広がる」といった共通の性質があります。酸化銀自体は黒色の粉末で光沢はありませんが、分解後の銀をこすることで金属特有の輝きを確認できます。
山形公立高校入試(2017)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解生成物
Q170
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱したとき、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化が起こります。この現象の名称と、加熱後に試験管に残る白い固体の物質名の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
熱分解 ― 炭酸ナトリウム
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分かれます。このように熱によって物質が分解される現象を熱分解と呼びます。加熱後に試験管に残る白い固体は、元の炭酸水素ナトリウムとは性質の異なる炭酸ナトリウムです。
埼玉公立高校入試(2015)類似
酸化銅の炭素による還元
Q171
酸化銅と炭素の粉末を加熱する実験において、反応後の試験管に残った物質の様子と、その理由を説明したものとして最も適切なものはどれか、選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化銅が酸素を失って還元されたため、赤褐色の物質(銅)が残った。
黒色の酸化銅は、炭素によって酸素を奪われる(還元される)ことで、金属の銅へと変化します。銅は特有の赤褐色(赤色)の光沢を持つ物質であるため、加熱後の試験管内では色の変化によって反応が進んだことを確認できます。
群馬公立高校入試(2023)類似
化学エネルギーの変換
Q172
2つの物質を混ぜ合わせた際に、反応容器内の温度が上昇する化学変化が起きました。この現象において、物質の間で行われたエネルギーの変化として最も適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
物質がもともと持っていた化学エネルギーが、熱エネルギーに変わった。
化学変化に伴って温度が上昇するのは、物質がもともと内部に蓄えていた「化学エネルギー」が放出され、周囲を温める「熱エネルギー」に変換されたためです。このように熱を放出する反応を発熱反応と呼び、エネルギー変換の代表的な例の一つです。
青森公立高校入試(2023)類似
酸化反応における物質の質量計算
Q173
1.20gのマグネシウムを加熱したところ、反応が不十分であったため、加熱後の全体の質量が1.56gになりました。このとき、まだ反応せずに残っているマグネシウムの質量は何gですか。ただし、マグネシウムと酸素が反応する際の質量比を 3:2 とします。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.66g
反応によって増加した質量 1.56 – 1.20 = 0.36g は、マグネシウムと結びついた酸素の質量です。マグネシウムと酸素は 3:2 の質量比で反応するため、0.36g の酸素と反応したマグネシウムの質量を x とすると、x:0.36 = 3:2 という比例式が成り立ちます。これを解くと 2x = 1.08 より x = 0.54g となり、これが「反応したマグネシウム」の質量です。したがって、まだ反応していないマグネシウムは 1.20 – 0.54 = 0.66g となります。
群馬公立高校入試(2021)類似
炭酸ナトリウムの性質
Q174
ある白い粉末が「炭酸水素ナトリウム」か「炭酸ナトリウム」かを判断するために、同じ質量の粉末を同量の水に溶かし、フェノールフタレイン溶液を数滴加える実験を行いました。このとき、炭酸ナトリウムであると判断できる根拠となる結果はどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭酸水素ナトリウムを溶かしたときよりも、粉末がすべて水に溶け、溶液の色が濃い赤色になった。
炭酸ナトリウムは炭酸水素ナトリウムよりも水に溶けやすい性質があるため、同量の水に対する溶解の程度で区別が可能です。さらに、炭酸ナトリウムの方が強いアルカリ性を示すため、指示薬であるフェノールフタレイン溶液の色の変化がより鮮やか(濃い赤色)になります。これらの性質の差を利用することで、2つの物質を識別することができます。
岩手公立高校入試(2018)類似
定比例の法則(銅の酸化)
Q175
銅の粉末を十分に加熱したとき、反応する銅の質量と、化合する酸素の質量の割合は「4:1」になることがわかっています。1.20gの銅粉を、質量が変化しなくなるまで十分に加熱したとき、加熱後の皿の上にある物質の質量は何gになりますか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
1.50g
銅と酸素が4:1の質量の割合で化合するため、生成される酸化銅の質量は、銅の比率を4とすると「4(銅)+ 1(酸素)= 5(酸化銅)」の割合になります。1.20gの銅がすべて反応したときに得られる物質の質量をxとすると、「銅:酸化銅 = 4:5 = 1.20g:x」という比例式が成り立ちます。これを計算すると、4x = 6.00となり、x = 1.50gとなります。
岩手公立高校入試(2021)類似
たたら製鉄における酸化還元反応
Q176
伝統的なたたら製鉄の炉内では、砂鉄に含まれる酸化鉄と木炭に含まれる炭素が激しく反応しています。このとき炉の中で起きている化学反応の説明として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
木炭の炭素が酸化鉄から酸素を奪って酸化され、同時に酸化鉄は酸素を失って還元される。
炭素は鉄よりも酸素と結びつきやすい性質があるため、酸化鉄から酸素を奪って二酸化炭素になります(酸化)。酸素を奪われた酸化鉄は鉄になります(還元)。このように、酸化と還元は常に同時に起こる反応であることを理解しておく必要があります。
山形公立高校入試(2019)類似
鉄および硫化鉄と希塩酸の反応による気体発生
Q177
鉄粉と硫黄の粉末を混合して加熱した際、物質が光や熱を出して激しく反応し、もとの物質とは異なる硫化鉄に変化しました。このように、2種類以上の物質が結びついて別の1種類の物質ができる化学変化の名称を何というか、選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
化合
2種類以上の物質が結びついて、新しい別の物質ができる化学変化を化合と呼びます。鉄と硫黄から硫化鉄ができる反応はその代表例です。なお、1種類の物質が2種類以上の物質に分かれる反応は分解、物質が酸素と結びつく反応は酸化、酸化物から酸素が取り除かれる反応は還元と呼ばれます。
群馬公立高校入試(2017)類似
硫化鉄
Q178
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせて加熱したときに生成される、もとの鉄や硫黄とは性質の異なる黒色の物質の名称として適切なものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
硫化鉄
鉄(金属)と硫黄(非金属)が結びつく化学変化を硫化といい、それによってできた化合物は硫化鉄と呼ばれます。この反応によって、鉄が持っていた磁性などの性質は失われます。
秋田公立高校入試(2017)類似
酸化
Q179
物質が酸素と結びつく化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化という。これに対し、酸化物から酸素が奪われる変化を還元、酸とアルカリが反応して互いの性質を打ち消し合う変化を中和、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる変化を分解と呼ぶ。
山形公立高校入試(2019)類似
鉄および硫化鉄と希塩酸の反応による気体発生
Q180
鉄と硫黄を加熱して得られた硫化鉄に希塩酸を加えたとき、発生する気体の性質について述べたものとして適切なものはどれか、選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
特有の卵の腐ったような臭いがある。
硫化鉄と希塩酸の反応によって発生する気体は硫化水素です。硫化水素は、腐卵臭と呼ばれる卵の腐ったような独特の臭いを持つことが大きな特徴です。火を近づけて燃えるのは水素、石灰水を白く濁らせるのは二酸化炭素、水に溶けやすく刺激臭があるのはアンモニアなどの性質です。
青森公立高校入試(2022)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解による質量変化
Q181
3.2gの炭酸水素ナトリウムを試験管に入れ、気体が発生しなくなるまで十分に加熱したところ、加熱後の試験管内に残った固体の質量は2.0gになりました。このように、熱分解によって加熱後の質量がもとの質量よりも減少した理由として、最も適切な説明を選びなさい。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応によって水と二酸化炭素が発生し、それらが試験管の外へ放出されたため
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム(固体)、水(液体)、二酸化炭素(気体)の3つの物質に分解されます。このとき、生じた水は水蒸気として、二酸化炭素は気体として試験管の外へ逃げていくため、試験管内に残る固体の質量は、放出された物質の分だけ減少します。質量保存の法則により、反応前後の物質の総質量は変化しませんが、一部の生成物が系外に出ることで、手元に残る質量は見かけ上少なくなります。
青森公立高校入試(2023)類似
金属混合物の定量分析
Q182
マグネシウムと銅の混合粉末1.10gをステンレス皿に広げて、十分に加熱し完全に酸化させたところ、加熱後の物質の質量は1.50gになりました。マグネシウムが酸素と結びつくときの質量比を3:2、銅が酸素と結びつくときの質量比を4:1としたとき、この混合物に含まれていたマグネシウムの質量として正しいものを求めなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.30g
金属が酸素と結びつく酸化反応では、加熱前後の質量の差が反応した酸素の質量となります。この実験では1.50g – 1.10g = 0.40gが反応した酸素の総量です。混合物中のマグネシウムをx [g]、銅をy [g]とすると、x + y = 1.10という式が成立します。また、酸素との質量比から、マグネシウムと反応した酸素は2/3x [g]、銅と反応した酸素は1/4y [g]と表せます。これらを合計した 2/3x + 1/4y = 0.40 という連立方程式を解くと、x = 0.30となるため、マグネシウムの質量は0.30gと算出されます。
石川公立高校入試(2016)類似
水の合成の化学反応式
Q183
水素と酸素が反応して水ができる化学変化を化学反応式で表したものとして、適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
2H₂ + O₂ → 2H₂O
化学反応式では、反応の前後で原子の種類と数が等しくなる必要があります。水素分子(H₂)2個と酸素分子(O₂)1個が反応すると、水分子(H₂O)が2個生成され、これによって水素原子が4個、酸素原子が2個ずつで左右の数が一致します。
青森公立高校入試(2023)類似
酸化反応における物質の質量計算
Q184
1.20gのマグネシウムを空気中で繰り返し加熱し、加熱するたびに質量を測定しました。1回目の加熱後には1.56g、2回目には1.80g、3回目には1.94gと質量が増加しましたが、4回目と5回目はいずれも2.00gで一定となりました。加熱を繰り返すと質量が一定値に達するのはなぜですか。その理由として正しい説明を選択してください。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムの全量が空気中の酸素と反応し、すべて酸化マグネシウムに変化したから
マグネシウムを加熱すると空気中の酸素と結びついて酸化マグネシウムが生成されます。反応するマグネシウムと酸素の質量の割合は決まっているため、用意した1.20gのマグネシウムがすべて反応しきると、それ以上は酸素と結びつくことができず、質量は増加しなくなります。
東京公立高校入試(2018)類似
鉄の酸化反応
Q185
鉄粉が空気中の酸素と結びついて別の物質に変化する化学変化を何といいますか。適切な名称を答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化といいます。この反応によって、もとの物質とは性質が異なる「酸化物」が生成されます。鉄の場合は、酸素と反応することで酸化鉄になります。
神奈川公立高校入試(2025)類似
吸熱反応とエネルギーの変換
Q186
物質が化学変化を起こす際に、周囲の熱を吸収して進む反応を何といいますか。その名称として正しいものを選択してください。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
吸熱反応
化学変化にともなって周囲から熱エネルギーを吸収する反応を吸熱反応と呼びます。この反応が起こると、周囲の熱が奪われるため、反応している物質やその周囲の温度が低下するという特徴があります。
秋田公立高校入試(2022)類似
化学変化における質量の関係
Q187
炭酸水素ナトリウムの粉末を試験管に入れ、完全に分解されるまで加熱する実験を行いました。この反応において、反応前の炭酸水素ナトリウムの質量と、反応後に試験管内に残った白い固体の質量の関係について正しく説明しているものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
発生した二酸化炭素と水が試験管の外へ逃げたため、反応後の固体の質量は反応前の質量よりも減少する。
化学変化の前後で物質全体の質量の総和は変わりませんが、この実験では生成物である二酸化炭素(気体)と水(水蒸気)が試験管の外に放出されるため、手元に残る固体の質量だけを比較すると、反応前よりも減少して測定されます。これは質量保存の法則と矛盾するものではなく、逃げていった物質も含めれば全体の質量は一定に保たれています。
埼玉公立高校入試(2023)類似
塩化コバルト紙による水の確認
Q188
実験で使用する試験紙や指示薬の名称と、その用途の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
塩化コバルト紙を用いて、無色の液体が水であるかを確認する。
特定の物質を検出するための試薬にはそれぞれ決まった役割があります。塩化コバルト紙は水の検出に用いられ、青色から赤色への変化を確認します。デンプンの検出にはヨウ素液、液性の判定にはリトマス紙やBTB溶液、糖の検出にはベネジクト液、二酸化炭素の検出には石灰水を用いるのが適切です。
新潟公立高校入試(2022)類似
二種類の原子からなる化合物
Q189
物質の分類において、水や酸化銅は「2種類の原子からなる化合物」に分類される。これと同じ分類に当てはまる物質を次の中から選べ。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素
二酸化炭素は炭素原子と酸素原子の2種類の原子が結びついた化合物である。これに対し、硫黄や鉄は1種類の原子のみからなる単体であり、炭酸水素ナトリウムはナトリウム、水素、炭素、酸素の4種類の原子からなる化合物であるため、2種類という条件に合致しない。
北海道公立高校入試(2023)類似
酸素との結びつきやすさの序列
Q190
火のついたマグネシウムを、二酸化炭素で満たした集気びんに入れると、白煙を上げて激しく燃え続け、びんの内側には黒いスス(炭素)が付着します。一方で、火のついたスチールウール(鉄)を二酸化炭素に入れると、すぐに火が消えて反応が止まります。この実験結果から導き出される、マグネシウム、炭素、鉄の3つの物質の「酸素との結びつきやすさ」の序列を正しく並べたものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウム > 炭素 > 鉄
マグネシウムが二酸化炭素の中で燃え続けるのは、マグネシウムが炭素よりも酸素と結びつきやすい性質を持ち、二酸化炭素から酸素を奪い取って自身が酸化されるためです。一方、鉄は炭素よりも酸素と結びつく力が弱いため、二酸化炭素から酸素を奪うことができず、燃焼が継続しません。このことから、酸素との結びつきやすさはマグネシウムが最も強く、次いで二酸化炭素を構成する炭素、そして鉄の順になります。
岩手公立高校入試(2023)類似
定比例の法則
Q191
マグネシウムの粉末2.40gを加熱し、完全に反応させたところ、4.00gの酸化マグネシウムが得られました。このとき、マグネシウムの質量と、結びついた酸素の質量の比を、最も簡単な整数の比で表したものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
3:2
反応後の酸化マグネシウムの質量(4.00g)から、反応前のマグネシウムの質量(2.40g)を引くと、結びついた酸素の質量が求められます。4.00g - 2.40g = 1.60g となるため、マグネシウムと酸素の質量比は 2.40:1.60 となり、これを最も簡単な整数の比に直すと 3:2 になります。
群馬公立高校入試(2015)類似
吸熱反応
Q192
吸熱反応において、反応が起こると周囲の温度が下がる理由を、エネルギーの移り変わりの観点から説明したものとして正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
周囲の熱エネルギーが、物質が蓄える化学エネルギーとして取り込まれるため
化学反応においては、反応前の物質と反応後の物質でそれぞれが持つエネルギーの大きさが異なります。吸熱反応では、反応後の物質の方が高いエネルギーを持つため、その不足分を外部から熱として吸収します。周囲から熱を奪って自身のエネルギーに変えるため、反応場所の温度は低下することになります。
沖縄公立高校入試(2021)類似
酸化銀の熱分解の化学反応式
Q193
酸化銀の粉末を試験管に入れて加熱したとき、銀と酸素に分解される化学変化を正しく表した化学反応式を選んでください。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
2Ag2O → 4Ag + O2
酸化銀の化学式はAg2Oであり、熱分解によって生じる物質は銀(Ag)と酸素(O2)です。化学反応式では矢印の前後で各原子の数を等しくする必要があるため、酸素原子の数を合わせるために酸化銀を2分子(2Ag2O)とすると、銀原子は4個生じることになります。AgOやAg2O2といった誤った化学式や、酸素を原子の状態(O)で表記することはできません。
茨城公立高校入試(2021)類似
料理における炭酸水素ナトリウムの役割
Q194
ホットケーキがふくらむ理由が炭酸水素ナトリウムの性質によるものであることを確かめるために、「小麦粉、水、炭酸水素ナトリウムを混ぜて作った生地」を加熱してふくらみ方を観察しました。これと比較するための対照実験として、どのような条件の生地を加熱するのが最も適切ですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
小麦粉と水だけで作った生地
特定の物質(炭酸水素ナトリウム)の効果を調べるためには、調べたい条件以外の要素をすべて同じにする必要があります。小麦粉と水だけの生地を加熱してもふくらまないことを確認することで、生地の膨張が炭酸水素ナトリウムによるものであると結論づけることができます。
茨城公立高校入試(2016)類似
酸素の遮断
Q195
酸化銅と炭素粉末の混合物を試験管に入れて加熱し、銅を取り出す実験を行います。加熱を止める際、ガラス管を石灰水から抜いた後、試験管に接続されたゴム管をピンチコックで閉じる操作を行う理由として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
試験管内の温度が下がることで空気が入り込み、生じた銅が酸素と結びついて再び酸化銅に戻るのを防ぐため
加熱によって還元された銅は、加熱直後には非常に高温になっています。この状態で空気が試験管内に入ると、銅が空気中の酸素と激しく反応し、再び酸化銅へと戻る「再酸化」が起こってしまいます。ピンチコックでゴム管を密閉するのは、この外部からの酸素の流入を遮断し、生成された金属の状態を保つための重要な操作です。なお、石灰水の逆流防止は「ガラス管を石灰水から抜く」ことの目的であり、ピンチコックの使用目的とは異なります。
青森公立高校入試(2022)類似
化学反応における量的関係の計算
Q196
石灰石にうすい塩酸を加えると、化学変化が起こり二酸化炭素が発生します。このとき、反応した石灰石の質量と、発生した二酸化炭素の質量の比は、常に一定になることが知られています。このように、物質が化学反応する際に、反応に関係する物質の質量の間に一定の割合が成り立つという法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
定比例の法則
化学反応において、反応する物質の質量や生成する物質の質量の比が常に一定であるという決まりを、定比例の法則と呼びます。例えば、特定の石灰石と塩酸の反応では、用いる石灰石の質量に対して発生する二酸化炭素の量は常に比例関係を保ちます。一方、質量保存の法則は反応前後の全体の質量が変わらないことを指す法則であり、混同しないよう注意が必要です。
埼玉公立高校入試(2018)類似
マグネシウムの燃焼の化学反応式
Q197
マグネシウムの燃焼を表す化学反応式「2Mg + O2 → 2MgO」について、この式が表している内容の説明として最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウム原子2個と酸素分子1個が反応して、酸化マグネシウムが2個できることを示している。
化学反応式の係数は、反応に関係する原子や分子の個数の比を表しています。2Mgはマグネシウム原子2個、O2は酸素原子2個からなる酸素分子1個、2MgOは酸化マグネシウムが2個生成されることを意味します。マグネシウムは金属であるため「分子」としては存在せず原子の集まりで構成されている点、および化学反応式の係数は質量(グラム)の比を直接表すものではない点に注意が必要です。
埼玉公立高校入試(2023)類似
酸化銅に含まれる銅と酸素の質量比
Q198
酸化銅2.50gと炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱し、酸化銅をすべて還元して銅を取り出す実験を行います。酸化銅に含まれる銅と酸素の質量比が常に4:1であるとき、この酸化銅2.50gに含まれている酸素をすべて取り除いた場合に得られる銅の質量は何gですか。なお、混合した炭素はすべて二酸化炭素として試験管の外へ放出されたものとします。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2.00g
酸化銅は銅と酸素が4:1の質量比で結びついた化合物です。したがって、酸化銅全体の質量を「4+1=5」とすると、そのうち銅が占める割合は5分の4、酸素が占める割合は5分の1となります。酸化銅2.50gを完全に還元して酸素をすべて取り除いた場合、残る銅の質量は「2.50g × 4/5 = 2.00g」と計算されます。
北海道公立高校入試(2015)類似
化学変化における質量の割合
Q199
0.3gのマグネシウムの粉末をステンレス皿に入れ、空気中で十分に加熱したところ、質量が徐々に増加し、最終的に0.5gになったところで何度加熱しても質量が変化しなくなりました。このように、十分な加熱によって質量が変化しなくなるのはなぜですか。最も適切な理由を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムがすべて酸化され、反応する酸素がなくなったため
マグネシウムを加熱すると、空気中の酸素と結びついて酸化マグネシウムが生じます(酸化)。一定量のマグネシウムと結びつくことができる酸素の質量には上限があるため、用意したマグネシウムのすべてが反応しきると、それ以上加熱を続けても質量は増加しなくなります。
北海道公立高校入試(2021)類似
銅の酸化における質量の割合
Q200
銅の粉末を加熱して完全に酸化させる実験において、銅の質量が0.4gのときは加熱後の質量が0.5gになり、銅の質量が1.2gのときは加熱後の質量が1.5gになることが分かっています。このとき、2.4gの銅を完全に酸化させるために必要な酸素の質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.6g
実験結果から、銅0.4gが反応して0.5gの酸化銅ができたとき、結びついた酸素は 0.5 – 0.4 = 0.1g です。これにより、反応する銅と酸素の質量比は 0.4:0.1 = 4:1 であることがわかります。銅が2.4gの場合、結びつく酸素の質量をxとすると、4:1 = 2.4:x という比例式が成り立ち、x = 0.6g と算出されます。
埼玉公立高校入試(2023)類似
酸化銅と炭素の化学反応式
Q201
黒色の酸化銅の粉末と炭素の粉末を混ぜて試験管に入れ、十分に加熱した際、試験管の中で起こる物質の変化と発生する気体の性質の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
黒色の粉末が赤色の物質に変化し、石灰水を白く濁らせる気体が発生する
酸化銅と炭素が反応すると、酸化銅が還元されて赤色の銅に変化します。同時に、炭素が酸化されて二酸化炭素が発生します。二酸化炭素は石灰水を白く濁らせる性質を持つため、試験管内の色の変化と気体の性質を観察することで、この化学反応を確認することができます。
山形公立高校入試(2021)類似
酸化銅を構成する銅と酸素の質量比
Q202
酸化銅を加熱して還元し、銅を取り出す実験を行いました。4.00gの酸化銅を完全に反応させたところ、試験管内には3.20gの銅が残りました。この結果から導き出される、酸化銅を構成する「銅の質量」と「酸素の質量」の比として最も適切なものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
4:1
酸化銅の質量4.00gから、還元されて残った銅の質量3.20gを引くと、失われた酸素の質量が0.80gであることが求められます。したがって、銅と酸素の質量比は 3.20g:0.80g となり、これを最も簡単な整数の比に直すと 4:1 になります。
静岡公立高校入試(2015)類似
酸化銅の炭素による還元反応
Q203
酸化銅と炭素の混合物を試験管に入れて加熱した際、酸化銅は酸素を失って銅に変化します。このように、酸化物が酸素を奪われる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
還元
物質が酸素と結びつく反応を酸化と呼ぶのに対し、酸化物が酸素を失う反応を還元と呼びます。この実験では、酸化銅が炭素によって酸素を奪われ、金属の銅へと変化しています。
山形公立高校入試(2020)類似
気体の発生に伴う質量の減少
Q204
塩化アンモニウムと水酸化バリウムの反応による質量の変化を調べる実験において、発生した気体が外部に逃げたために、反応後の質量が反応前よりも減少した。この実験で「質量保存の法則」が成り立つことを正しく証明するためには、実験装置をどのように変更すべきか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
密閉できる容器を用いて、発生した気体が外に出ないようにする
質量保存の法則を確かめるためには、反応に関係するすべての物質(反応物と生成物のすべて)の質量を測定する必要がある。気体が発生する反応では、密閉容器(チャック付きの袋や蓋付きの瓶など)を使用して気体の放出を防ぐことで、反応の前後で質量が変化しないことを実験的に示すことができる。
埼玉公立高校入試(2022)類似
水素の燃焼の化学反応式
Q205
水素と酸素が結びついて水ができる化学変化を化学反応式で表すとき、最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2H₂ + O₂ → 2H₂O
化学反応式では、反応の前後で原子の種類と数が一致している必要があります。H₂ + O₂ → H₂O では酸素原子の数が合いませんが、2H₂ + O₂ → 2H₂O とすることで、左辺と右辺の水素原子が4個、酸素原子が2個となり、等しくなります。水素原子はH、酸素原子はOではなく、それぞれH₂、O₂という分子の状態で反応に関わります。
北海道公立高校入試(2015)類似
金属と酸素の化合質量比
Q206
マグネシウム0.3gを加熱して完全に酸化させたところ、0.5gの酸化マグネシウムが得られました。一方、酸化銀2.9gを加熱して完全に分解したところ、2.7gの銀が残りました。これらの実験結果に基づいたとき、同じ質量の酸素と結びつく「マグネシウムの質量」と「銀の質量」の質量比(マグネシウム:銀)として正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
1:9
マグネシウム0.3gが反応して0.5gの酸化マグネシウムになったことから、結合した酸素の質量は 0.5 – 0.3 = 0.2g であることがわかります。また、酸化銀2.9gが分解して2.7gの銀が残ったことから、放出された酸素の質量は 2.9 – 2.7 = 0.2g です。このことから、同じ0.2gの酸素と結びつくマグネシウムと銀の質量はそれぞれ0.3gと2.7gであると判断できるため、その比は 0.3:2.7 = 1:9 となります。
茨城公立高校入試(2019)類似
酸化銀の熱分解
Q207
酸化銀を加熱したときに発生する気体を確認するための方法と、その結果の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
火のついた線香を近づけると、線香が炎を上げて激しく燃える
酸化銀の熱分解によって発生する気体は酸素です。酸素には物質が燃えるのを助ける性質(助燃性)があるため、火のついた線香を入れると炎を上げて激しく燃え上がる現象が観察されます。
秋田公立高校入試(2018)類似
鉄の酸化と化合
Q208
鉄が酸素と結びついて別の新しい物質ができる反応のように、2種類以上の物質が結びついて、1種類の別の物質ができる化学変化を何といいますか。また、鉄と酸素が結びついてできた物質の名称を答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
化合、酸化鉄
2種類以上の物質が結びついて、もとの物質とは異なる1種類の新しい物質ができる反応を「化合」と呼びます。鉄が酸素と反応して化合した場合、生成される物質は「酸化鉄」となります。この反応は同時に「酸化」でもあります。
高知公立高校入試(2018)類似
硫化鉄の生成反応式
Q209
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせて加熱し、硫化鉄を作成する実験を行いました。この化学変化を元素記号を用いて表した化学反応式として、最も適切なものを選択肢から選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
Fe + S → FeS
鉄原子(Fe)と硫黄原子(S)が1対1の割合で結びつくことで、硫化鉄(FeS)という一つの物質が生成されます。化学反応式では、反応前の物質と反応後の物質を矢印(→)で結んで表すルールがあり、数学で用いる等号(=)は使用しません。
北海道公立高校入試(2019)類似
熱分解
Q210
熱分解という化学変化の特徴について、物質の変化の仕方を説明したものとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
反応前の物質は1種類であり、反応後に2種類以上の別の物質ができる。
熱分解は「分解」の一種であり、1種類の物質がもとの物質とは異なる2種類以上の物質に分かれることが定義です。これに対し、2種類以上の物質が結びついて1種類の物質になる反応は「化合」であり、熱分解とは逆の変化といえます。
東京公立高校入試(2018)類似
酸化カルシウムと水の反応における熱の出入り
Q211
酸化カルシウムに水を加えたときに起こる化学変化と、その際に見られる熱の出入りについての説明として正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
酸化カルシウムと水が反応して水酸化カルシウムになり、周囲に熱を放出する発熱反応が起こる。
酸化カルシウムと水が反応すると、新しい物質である水酸化カルシウムが生成されます。この化学変化が進行する際、物質が持つエネルギーの一部が熱として外部へ放出されるため、周囲の温度が上がります。このように熱を放出する反応を「発熱反応」と呼びます。
埼玉公立高校入試(2017)類似
熱分解
Q212
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れ、ガスバーナーで加熱して発生する気体を集める実験を行います。このとき、試験管の口を加熱部分よりもわずかに下げて固定する理由として、適切な説明はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
発生した液体が加熱部分に流れて、試験管が割れるのを防ぐため
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、熱分解によって二酸化炭素、炭酸ナトリウムとともに水が発生します。試験管の口を高くしていると、発生した水(液体)が熱い底の方へ流れてしまい、温度が急激に下がることでガラスが割れる危険があるため、あらかじめ口を下げて固定します。
群馬公立高校入試(2015)類似
過酸化水素の分解反応式
Q213
過酸化水素が分解して、水と酸素が発生する化学変化を化学反応式で表すとき、反応物と生成物の関係を正しく示したものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2H2O2 → 2H2O + O2
過酸化水素の分子式はH2O2であり、これが分解すると水(H2O)と酸素(O2)になります。化学反応式では、反応の前後で原子の種類と数が一致しなければなりません。左辺の過酸化水素分子を2個(水素4個、酸素4個)とすると、右辺で水分子が2個(水素4個、酸素2個)と酸素分子が1個(酸素2個)生成されることで、すべての原子の数が一致します。
山形公立高校入試(2024)類似
完全酸化時の生成物の質量計算
Q214
マグネシウムの粉末2.1gをステンレス皿に広げて加熱したところ、加熱が不十分であったため、反応後の皿全体の物質の質量を測定すると2.9gでした。このとき、まだ酸素と反応せずに残っているマグネシウムの質量は何gですか。ただし、マグネシウムと酸素が反応して酸化マグネシウムができるときの質量比は、マグネシウム:酸素=3:2であるものとします。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
0.9g
加熱後の質量が2.9gになったことから、反応によって結びついた酸素の質量は 2.9g - 2.1g = 0.8g であることがわかります。マグネシウムと酸素の質量比は3:2であるため、0.8gの酸素と反応したマグネシウムの質量をxとすると、x:0.8 = 3:2 より、2x = 2.4 となり、x = 1.2g が導き出せます。これは「すでに反応した」マグネシウムの質量なので、反応せずに残っているマグネシウムは、はじめの質量からこれを引いた 2.1g - 1.2g = 0.9g となります。
埼玉公立高校入試(2017)類似
二酸化炭素
Q215
加熱した炭酸水素ナトリウムから発生した気体を水上置換法で試験管に集め、その中に石灰水を入れて蓋をし、よく振りました。このとき観察される現象と、そこから判断できる気体の成分の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
石灰水が白く濁り、二酸化炭素であることがわかる
二酸化炭素には石灰水と反応して白く濁る(沈殿を生じる)性質があります。実験において発生した気体が何であるかを特定する際、この石灰水の色の変化を確認する操作は非常に重要です。酸素や水素ではこのような変化は起こりません。
群馬公立高校入試(2017)類似
スチールウールの燃焼
Q216
スチールウール(細い繊維状の鉄)をガスバーナーで加熱して燃焼させたとき、鉄と酸素が結びついて新しくできた物質の名称として、最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化鉄
鉄が空気中の酸素と激しく結びつく化学変化(酸化)が起こると、もとの鉄とは性質の異なる酸化鉄が生成されます。この反応は熱や光を出しながら進むため、燃焼と呼ばれます。
群馬公立高校入試(2017)類似
スチールウールの燃焼
Q217
ピンセットで保持した「厚みのある鉄の板」と「細い繊維状のスチールウール」をそれぞれガスバーナーの炎に入れ、変化の様子を比較しました。スチールウールの反応の特徴と、反応後の質量について説明したものとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
激しく熱や光を出しながら燃焼し、反応後の質量は加熱前より増加する
スチールウールは酸素と激しく反応して燃焼するため、熱や光を放出します。また、鉄の原子に空気中の酸素の原子が結びつくため、反応後の質量は結びついた酸素の分だけ増加します。
山口公立高校入試(2021)類似
炭素と酸素の反応質量比
Q218
ある班が酸化銅と炭素粉末を混ぜて加熱する実験を行ったところ、炭素0.45gが過不足なく反応し、酸化銅に含まれていた酸素がすべて取り除かれました。このとき、酸化銅から奪われた酸素の質量は何gですか。炭素と酸素の質量比を三対八として求めなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
1.20g
炭素と酸素が反応する際の質量比は三対八です。反応した炭素の質量が0.45gであるとき、奪われた酸素の質量をxとすると、「3:8 = 0.45:x」という比例式が成立します。この外項の積と内項の積を等しくして計算すると「3x = 3.6」となり、x = 1.20gが導き出されます。
埼玉公立高校入試(2019)類似
水の電気分解における気体の体積比と質量比
Q219
H字型電気分解装置を用いて水の電気分解を行ったところ、陰極側のガラス管に気体が 12.29 cm³ 溜まりました。このとき、陽極側に溜まっていると考えられる気体の名称と、その体積の数値の組み合わせとして最も適切なものを選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸素、約 6.14 cm³
水の電気分解において、陰極に発生する水素と陽極に発生する酸素の体積比は常に 2:1 になります。陰極側に溜まった水素が 12.29 cm³ である場合、陽極側に発生する酸素はその半分の体積となるため、12.29 ÷ 2 = 6.145 より、約 6.14 cm³ と判断できます。
北海道公立高校入試(2020)類似
酸化銅の還元
Q220
酸化銅と炭素の混合物を加熱して銅と二酸化炭素ができる反応において、酸化と還元の関係を正しく説明しているものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化銅は酸素を失って還元され、炭素は酸素と結びついて酸化されている
化学反応において、酸化と還元は常に同時に起こります。酸化銅(CuO)は酸素を失って銅(Cu)になるため還元されたといえます。一方、炭素(C)はその酸素を受け取って二酸化炭素(CO2)になるため、酸化されたといえます。
北海道公立高校入試(2024)類似
単体
Q221
水を電気分解すると、陽極からは酸素が、陰極からは水素が発生します。この実験で発生した「酸素」と「水素」、およびもとの物質である「水」の分類について述べた説明として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
酸素と水素はどちらも単体であり、水は化合物である。
酸素や水素は、それぞれ1種類の元素から構成される純物質であるため「単体」に分類されます。一方、もとの物質である水は、水素と酸素という2種類の元素が結びついてできた1つの純物質であるため「化合物」に分類されます。このように、化学変化によって2種類以上の単体に分解できる物質は化合物です。
秋田公立高校入試(2021)類似
マグネシウムの燃焼を表す化学反応式
Q222
マグネシウムを空気中で加熱すると、激しい光を出して燃焼し、白い粉末状の酸化マグネシウムが生成されます。この化学変化を化学反応式で正しく表したものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2Mg + O₂ → 2MgO
マグネシウムの燃焼は、マグネシウム原子2個と酸素分子(酸素原子2個が結合したもの)1個が反応して、酸化マグネシウム(マグネシウム原子1個と酸素原子1個が結合したもの)が2個できる反応です。化学反応式の前後で原子の種類と数が一致する必要があるため、係数は「2, 1, 2」となります。酸素は分子(O₂)として存在すること、酸化マグネシウムの組成式はMgOであることを踏まえると、この式が成立します。
埼玉公立高校入試(2020)類似
質量保存の法則
Q223
化学変化が起こる際、反応前の物質の質量の総和と、反応後の物質の質量の総和が等しくなる理由として、最も適切な説明はどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
化学変化の前後で、原子の種類と数は変化せず、その組み合わせが変わるだけだから。
物質を構成する原子には、化学変化によって新しく出現したり、消失したり、他の種類の原子に変わったりしないという性質があります。化学変化とは単に原子の結びつき方が変わる現象であるため、反応に関与した原子の総数が変わらない以上、それらの質量の合計である全体の質量も一定(保存)されます。
北海道公立高校入試(2019)類似
熱分解
Q224
1種類の物質が、加熱されることによって2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
熱分解
加熱という外部からのエネルギーを加えることで、もとの物質とは性質の異なる複数の物質に分かれる現象を熱分解と呼びます。これは化学変化の「分解」という分類に含まれる代表的な反応です。
北海道公立高校入試(2019)類似
質量保存と定比例の計算
Q225
炭酸水素ナトリウムの加熱実験において、加熱前の質量を0gから6.00gまで変化させて、反応後に残った粉末の質量を測定しました。4.00gまでは加熱前の質量と加熱後の質量は比例していましたが、炭酸水素ナトリウムを6.00gにして実験したところ、残った粉末の質量は比例関係から計算される予測値よりも大きくなりました。この理由として考えられる適切な説明を選んでください。
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
炭酸水素ナトリウムの分解が不十分で、一部が反応せずに残っていたため
化学変化における物質の質量の比率は常に一定(定比例の法則)であるため、反応が完全に進んでいれば、加熱前の質量が1.5倍(4gから6g)になれば加熱後の粉末の質量も1.5倍になるはずです。しかし、実測値が比例関係から予測される値よりも大きいということは、本来分解されて二酸化炭素や水蒸気として試験管の外へ逃げるはずだった成分が、未反応の炭酸水素ナトリウムの中に残っていることを示しています。このように、加熱時間や火力が不足していると、反応が途中で止まり、質量が予測より重くなることがあります。
群馬公立高校入試(2024)類似
還元
Q226
黒色の酸化銅と炭素の混合粉末を試験管に入れて十分に加熱したとき、試験管内に残る物質の様子と、そのとき酸化銅に起こった変化の説明として正しい組み合わせを選択してください。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
赤褐色の物質が残り、酸化銅は還元された
酸化銅と炭素を加熱すると、炭素が酸化銅から酸素を奪い、二酸化炭素が発生します。このとき、酸素を奪われた酸化銅は還元されて銅となり、その色は黒色から赤褐色へと変化します。
山形公立高校入試(2021)類似
石灰水の逆流防止
Q227
酸化銅と炭素の混合物を試験管に入れて加熱し、発生した気体をガラス管を通して石灰水に通す実験を行います。反応が終わって加熱をやめる際、ガスバーナーの火を消す前に必ず行わなければならない操作はどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
ガラス管の先を石灰水の中から外に出す
加熱を止めると試験管内の温度が下がり、内部の空気が収縮して気圧が低下します。ガラス管を石灰水に入れたままにすると、低下した気圧によって石灰水が試験管内へと吸い込まれる「逆流」が起こります。この逆流した液体が熱い試験管に触れると、急激な温度変化によって試験管が破損する恐れがあるため、消火前に必ずガラス管を抜く必要があります。
神奈川公立高校入試(2023)類似
鉄の精錬における酸化還元反応
Q228
鉄の精錬と同様に酸素の移動が起こる反応として、二酸化炭素を満たした集気瓶の中で火のついたマグネシウムを入れる実験が挙げられます。このとき「マグネシウムが酸化マグネシウムになり、二酸化炭素が炭素になる」反応の説明として正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
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✅ 正解
マグネシウムが酸化され、二酸化炭素が還元されている。
マグネシウムは二酸化炭素から酸素を奪って酸化マグネシウムになるため「酸化」されています。一方、二酸化炭素は酸素を失って炭素になるため「還元」されています。鉄の精錬において一酸化炭素が酸化鉄から酸素を奪う仕組みと、原理的に共通した反応です。
秋田公立高校入試(2018)類似
定比例の法則(鉄と硫黄)
Q229
鉄粉3.5gと硫黄の粉末2.0gを混合して加熱したところ、鉄と硫黄がすべて過不足なく反応して、硫化鉄が5.5g得られました。この結果をもとに、鉄粉10.5gを完全に反応させて硫化鉄を作りたいとき、用意すべき硫黄の粉末の質量として適切なものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
6.0g
鉄3.5gと硫黄2.0gが過不足なく反応していることから、この化学変化における鉄と硫黄の質量比は、3.5:2.0を簡単な整数比に直すと7:4であることがわかります。鉄10.5gを完全に反応させるために必要な硫黄の質量をxとすると、7:4 = 10.5:x という比例式が成り立ちます。これを解くと 7x = 42 となり、x = 6.0gという数値が導き出されます。
高知公立高校入試(2017)類似
燃焼の定義
Q230
マグネシウムのリボンをガスバーナーで加熱したところ、空気中の酸素と結びついて酸化マグネシウムに変化した。この実験において、この化学変化が「燃焼」であることを示す観察結果としてふさわしいものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
激しい熱を出し、強い光を放ちながら反応した
燃焼の定義は、物質が酸素と結びつく際に「熱」と「光」を出すことです。マグネシウムを加熱すると、非常に強い光を発しながら激しく反応が進むため、この現象は燃焼に該当します。
群馬公立高校入試(2021)類似
生成物に含まれる原子の種類
Q231
炭酸水素ナトリウム(化学式 NaHCO3)の熱分解において、反応後に試験管に残る白い固体の物質に含まれる原子について述べたものとして、正しいものはどれですか。なお、反応によって水と二酸化炭素が発生したことを考慮して答えなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
反応前の物質に含まれていたナトリウム、炭素、酸素が残る固体を構成している。
化学反応の前後では原子の種類や数は変化しません。炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)を加熱すると、水素原子はすべて水(H2O)となって取り除かれますが、ナトリウム原子、炭素原子、酸素原子の一部は試験管に残り、炭酸ナトリウム(Na2CO3)という別の化合物を作ります。窒素原子のような、反応前の物質に含まれていない原子が新しく作られることはありません。
山形公立高校入試(2024)類似
金属の質量と結合する酸素の質量の比例関係
Q232
マグネシウム0.6gをステンレス皿に入れて加熱しましたが、反応が途中で止まってしまったため、加熱後の物質の質量を測定したところ0.8gでした。マグネシウムと酸素が反応する質量比を3:2としたとき、まだ反応せずに残っているマグネシウムの質量は何gですか。
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
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✅ 正解
0.3g
加熱後の質量(0.8g)と加熱前のマグネシウムの質量(0.6g)の差である0.2gが、反応して結びついた酸素の質量です。マグネシウムと酸素の反応比は3:2であるため、結びついた酸素0.2gに対して反応したマグネシウムをx gとすると、x:0.2 = 3:2 より、2x = 0.6 となり、x = 0.3g が反応したことがわかります。もともとあったマグネシウムは0.6gなので、残っているマグネシウムは 0.6g - 0.3g = 0.3g と計算されます。
岩手公立高校入試(2016)類似
マグネシウムと塩酸の化学反応式
Q233
マグネシウムとうすい塩酸の化学反応において、反応物と生成物の関係を正しく表した化学反応式を選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
化学反応式は、反応前後で原子の種類と数が一致しなければなりません。マグネシウム原子1個(Mg)と、塩化水素分子2個(2HCl)が反応することで、マグネシウムイオン1個と塩化物イオン2個からなる塩化マグネシウム(MgCl2)と、水素原子2個が結びついた水素分子(H2)が1個生成されます。
埼玉公立高校入試(2017)類似
熱分解
Q234
「1種類の物質が加熱によって2種類以上の別の物質に分かれる化学変化」を熱分解といいます。次の現象のうち、熱分解に該当するものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化銀を加熱すると、銀と酸素に分かれた
熱分解は、もとの物質とは別の性質を持つ複数の物質に分かれる化学変化を指します。エタノールの状態変化や食塩水の蒸発は物質そのものが変化していない物理変化であり、スチールウールの燃焼は2つの物質が結びつく「化合」の一種であるため、熱分解には当たりません。
青森公立高校入試(2025)類似
塩化コバルト紙
Q235
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱すると、二酸化炭素が発生するとともに、試験管の口付近に無色の液体が溜まりました。この液体が水であることを確かめるための方法と、観察される結果の記述として正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
青色の塩化コバルト紙を液体につけると、色が赤色(桃色)に変わる
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる液体は水です。この液体を特定するには、水の有無で色が変化する塩化コバルト紙を用いるのが最適です。ヨウ素液はデンプンの検出、ベネジクト液は糖の検出に用いられる試薬であるため、水の判定には使用できません。また、水は中性であるため、リトマス紙の色を変化させることもありません。
北海道公立高校入試(2023)類似
還元
Q236
酸化物から酸素が奪われる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
還元
酸化物から酸素が奪われる化学変化を還元といいます。これとは逆に、物質が酸素と結びつく化学変化は酸化と呼ばれます。還元が起こるときには、同時に相手の物質が酸化されるという特徴があります。
群馬公立高校入試(2025)類似
分解される物質の質量計算
Q237
塩化銅の水溶液を電気分解する実験を行いました。化学反応式 CuCl2 → Cu + Cl2 に基づいて反応が進み、陰極に0.36gの銅が付着したとき、分解された塩化銅の質量は何gですか。ただし、銅原子1個と塩素原子1個の質量比を9:5として計算しなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
0.76g
化学反応式 CuCl2 → Cu + Cl2 から、塩化銅1分子が分解されると1個の銅原子と2個の塩素原子(1個の塩素分子)が生じることがわかります。銅原子1個と塩素原子1個の質量比が9:5であるとき、銅(Cu)と塩素ガス(Cl2)の質量比は 9:(5×2)=9:10 となります。したがって、反応した塩化銅と生成された銅の質量比は、(9+10):9=19:9 です。陰極に銅が0.36g付着したとき、分解された塩化銅の質量をxとすると、x:0.36=19:9 となり、これを解くと x=0.76g と求められます。
北海道公立高校入試(2024)類似
単体
Q238
物質は「混合物」と「純物質」に大きく分けられます。このうち、酸素や水素のように、ただ1種類の元素のみから構成されている純物質のことを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
単体
物質を分類する際、他の物質が混じっていないものを純物質といいます。純物質はさらに、1種類の元素からできている「単体」と、2種類以上の元素からできている「化合物」に分けられます。酸素(O₂)や水素(H₂)はそれぞれ1つの元素だけで構成されているため、単体の代表的な例です。
茨城公立高校入試(2016)類似
還元
Q239
酸化銅などの酸化物から酸素が取り去られ、もとの物質に戻る化学変化のことを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
還元
酸化物から酸素を取り除く化学変化を還元と呼びます。この反応は、酸素と結びつきやすい別の物質(炭素など)を一緒に加熱することで、酸化物に含まれる酸素を奪い取る仕組みを利用しています。
北海道公立高校入試(2019)類似
周期表の族
Q240
周期表において「縦の列」を指す名称として正しいものはどれですか。この列が同じ元素は、化学的な性質が互いによく似ているという特徴があります。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
族
周期表の縦の列は「族」と呼ばれます。同じ族に属する元素は、化学反応に関与する最外殻の電子の数が等しいため、化学的な性質が似通っています。一方、周期表の横の行は「周期」と呼ばれ、これらは電子が入る電子殻の数に対応しています。
山形公立高校入試(2022)類似
化学反応における質量の比例関係
Q241
一定量のうすい塩酸に石灰石を加え、発生した気体の質量を調べる実験において、石灰石が1.5gのときに気体が0.6g発生して反応がちょうど終わりました。このときと同じ量の塩酸が入った別の容器に、1.8gの石灰石を加えて反応させた場合、反応せずに残る石灰石の質量は何gになるか求めなさい。
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
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✅ 正解
0.3g
実験データから、一定量の塩酸と過不足なく反応する石灰石の質量は1.5gであることがわかっています。ここに1.8gの石灰石を加えた場合、反応できる石灰石の限界量は1.5gであるため、加えた1.8gのうち1.5gだけが反応に使われます。したがって、反応せずに残る石灰石の質量は、1.8gから1.5gを引いた0.3gとなります。
山形公立高校入試(2021)類似
炭素と銅の酸素との結びつきやすさ
Q242
酸化銅の粉末と炭素粉末を混ぜ合わせて加熱したとき、炭素は酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素になり、酸化銅は還元されて銅へと変化します。このように、ある物質が別の物質から酸素を奪い、相手の物質を還元するはたらきをする物質を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
還元剤
炭素は銅よりも酸素と結びつきやすい性質を持っているため、酸化銅から酸素を奪うことができます。このとき、炭素のように相手の物質から酸素を奪って還元させる物質を還元剤と呼びます。
埼玉公立高校入試(2024)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解反応
Q243
炭酸水素ナトリウムを加熱して分解したときに生じる、固体の物質、液体の物質、気体の物質の組み合わせとして正しいものはどれか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、固体の炭酸ナトリウム、液体の水、気体の二酸化炭素の3つの物質に分解されます。これは1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化であり、特に熱によって起こるため熱分解と呼ばれます。選択肢にある炭酸カルシウムは、二酸化炭素を石灰水に通した際に生じる白い沈殿の主成分であり、この実験の生成物とは異なります。
東京公立高校入試(2015)類似
マグネシウムの酸化反応の限界
Q244
マグネシウムの粉末をステンレス皿に広げて空気中で十分に加熱したとき、マグネシウムが空気中の酸素と結びついて別の物質に変化する反応の名称と、その反応によって新しくできた白色の物質の名称の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
酸化・酸化マグネシウム
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼びます。マグネシウムを空気中で加熱すると、空気中の酸素と激しく反応し、酸化マグネシウムという白色の物質が生成されます。この反応は光と熱を出しながら進みます。
北海道公立高校入試(2019)類似
未反応物を含む混合物の分析
Q245
6.00gの試料を加熱したところ、反応が途中で止まり、4.20gの混合物が得られました。この混合物を均一に混ぜたあと、そこから1.00gを分取してさらに加熱し、完全に反応させたところ、質量が0.10g減少しました。このとき、最初に得られた4.20gの混合物すべてを完全に反応させた場合、さらに減少する質量は何gになると予測されますか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
0.42g
混合物から取り出した1.00gを再加熱して減少した質量が0.10gであることから、この混合物は「質量に対して一定の割合で反応する成分」を含んでいることがわかります。全体の質量は4.20gであるため、分取した1.00gの4.20倍の質量が含まれています。したがって、全体を再加熱した際に減少する質量も、1.00gあたりの減少量である0.10gを4.20倍した0.42gとなります。このように一部のサンプルの分析から全体の変化を推論する手法は、化学実験において非常に重要です。
高知公立高校入試(2024)類似
マグネシウムの完全酸化
Q246
ステンレス皿にマグネシウムの粉末を薄く広げ、ガスバーナーで加熱する実験において、加熱した後に冷ましてから粉末をよくかき混ぜ、再び加熱と質量の測定を何度も繰り返す操作を行う目的として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
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✅ 正解
表面だけでなく内部のマグネシウムまで空気中の酸素と反応させるため
マグネシウムを加熱すると表面に酸化マグネシウムの膜ができ、内部のマグネシウムが空気中の酸素と接触しにくくなります。かき混ぜる操作を挟みながら繰り返し加熱することで、すべてのマグネシウムを酸素と反応(完全酸化)させることができます。
埼玉公立高校入試(2016)類似
化合物
Q247
塩化銅、水、窒素、マグネシウム、アンモニアという5つの物質があります。これらを「単体」と「化合物」に分類したとき、化合物のみをすべて含んでいる組み合わせはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
塩化銅、水、アンモニア
塩化銅は銅と塩素、水は水素と酸素、アンモニアは窒素と水素というように、それぞれ2種類の元素から構成されているため化合物です。一方で、窒素やマグネシウムは1種類の元素のみで構成されているため、単体に分類されます。したがって、化合物のみを挙げているのは塩化銅、水、アンモニアの組み合わせとなります。
群馬公立高校入試(2020)類似
加熱による質量の変化と一定値への収束
Q248
銅の粉末を加熱して完全に酸化させる実験において、加熱回数を重ねることでグラフの数値が右上がりに変化し、最終的に水平(一定値)になる理由として最も適切なものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
反応する銅の質量に対して、化合できる酸素の質量の割合が決まっているため。
化学変化に関係する物質の質量の割合は、定比例の法則により常に一定です。銅を加熱して酸化銅ができる場合、銅と酸素は「4:1」の質量比で反応します。用意した銅の質量が一定であれば、それと結びつくことができる酸素の質量も決まっているため、すべての銅が酸化した時点で質量の増加は止まり、一定の値に収束します。空気中の酸素がなくなることは通常考えにくいため、反応が止まる原因は金属側の不足によるものです。
岩手公立高校入試(2024)類似
鉄と硫黄の反応における発熱と反応の継続
Q249
鉄粉と硫黄の粉末をよく混ぜ合わせて試験管に入れ、混合物の上部をガスバーナーで加熱しました。混合物の一部が赤くなり始めたところで加熱をやめましたが、その後も反応は進み、試験管全体の物質が変化しました。このように、一度反応が始まると加熱をやめても反応が継続するのはなぜですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
反応によって放出された熱が、まだ反応していない周囲の混合物を加熱するため。
鉄と硫黄が結びついて硫化鉄ができる反応は、周囲に熱を放出する発熱反応です。一度反応が始まると、そのとき発生した熱が隣り合っている未反応の鉄と硫黄を加熱し、次の反応を引き起こします。この連鎖が繰り返されるため、外部からの加熱をやめても反応が全体へと広がっていきます。
香川公立高校入試(2024)類似
酸化銀の熱分解反応式
Q250
酸化銀の熱分解実験において、加熱後に試験管に残った白色の固体の性質と、発生した気体を確認する方法の組み合わせとして正しいものを選択してください。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
残った固体はたたくと薄く広がる性質があり、発生した気体に火のついた線香を近づけると激しく燃える。
酸化銀を熱分解すると、銀と酸素に分解されます。銀は金属であるため、展性(たたくと広がる性質)や金属光沢、電気伝導性を持っています。また、発生した気体は酸素であるため、助燃性(物を燃やすのを助ける性質)があり、火のついた線香を近づけると炎を上げて激しく燃えます。
栃木公立高校入試(2024)類似
単体
Q251
物質は大きく分けて、1種類の物質からなる「純物質」と、いくつかの物質が混ざり合った「混合物」に分類されます。このうち、硫黄のようにただ1種類の元素のみから構成されている純物質を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
単体
物質のうち、酸素、水素、硫黄のように1種類の元素だけでできている純物質を単体と呼びます。これに対し、2種類以上の元素が結びついてできている純物質は化合物と呼ばれます。
長崎公立高校入試(2015)類似
酸化銅の炭素による還元
Q252
酸化銅と炭(炭素)の粉末を混ぜ合わせて試験管で加熱したとき、酸化銅は酸素を奪われて銅に変化します。このように、酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
還元
酸化銅が炭素によって酸素を奪われ、もとの金属である銅に戻る反応は「還元」と呼ばれます。このとき、同時に炭素は酸素と結びついて酸化されており、還元と酸化は常に同時に起こるという性質があります。
群馬公立高校入試(2017)類似
定比例の法則
Q253
ある実験において、鉄4.2gと硫黄2.4gを混合して加熱したところ、どちらの物質も余ることなく反応し、6.6gの硫化鉄が得られた。この結果に基づき、鉄14.0gをすべて反応させて硫化鉄を作りたいとき、用意すべき硫黄の質量は何gか求めなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
8.0g
鉄4.2gと硫黄2.4gが過不足なく反応していることから、鉄と硫黄の反応する質量比は 4.2:2.4 = 7:4 であることが導き出せる。定比例の法則により、鉄14.0gが反応するために必要な硫黄の質量をx(g)とすると、7:4 = 14.0:x という比例式が成立する。これを計算すると 7x = 56 となり、x = 8.0 と求められる。
秋田公立高校入試(2018)類似
鉄の酸化と化合
Q254
スチールウール(鉄)が激しく燃焼して酸化鉄へと変化する様子を観察したとき、その結果や特徴として正しい説明はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
鉄が酸素と化合することで質量が増加し、もとの鉄とは異なる性質の物質になる
鉄の燃焼は、鉄と酸素が結びつく化合反応です。この反応により、酸素の質量分だけ全体の重さが増加します。生成された酸化鉄は、もとの鉄のような金属光沢を失い、電流を通しにくくなるなど、化学的な性質が全く別のものへと変化しています。
茨城公立高校入試(2022)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解
Q255
炭酸水素ナトリウムの熱分解が起こったことを確認するために、加熱前の白い粉末(炭酸水素ナトリウム)と、加熱後に試験管に残った白い粉末(炭酸ナトリウム)をそれぞれ水に溶かし、フェノールフタレイン溶液を加える比較実験を行いました。このとき観察される結果の説明として正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
どちらも赤色に変化したが、加熱後の物質を溶かした液の方がより濃い赤色になった。
炭酸水素ナトリウムと、その分解生成物である炭酸ナトリウムは、どちらも水に溶けるとアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を赤色に変えます。しかし、炭酸ナトリウムの方が水に溶けやすく、より強いアルカリ性を示すため、反応後の液の方が濃い赤色を呈します。この色の違いを確認することで、化学変化によって別の物質に変わったことを確かめることができます。
徳島公立高校入試(2021)類似
化学変化による物質の性質の変化
Q256
鉄粉と硫黄の粉末をよく混ぜ合わせて加熱し、化学変化を完全に進めたときに生成される黒色の物質の名前として、最も適切なものを答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
硫化鉄
鉄と硫黄が化学反応を起こすと、もとの物質とは全く性質の異なる別の物質である「硫化鉄」が生成されます。これは鉄原子と硫黄原子が結びついてできた化合物です。
群馬公立高校入試(2017)類似
硫化鉄
Q257
鉄粉と硫黄の混合物を加熱してできた硫化鉄に希塩酸を加えたとき、どのような変化が観察されますか。最も適切な記述を選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
特有の腐卵臭を持つ硫化水素が発生する
鉄と硫黄の化合物である硫化鉄に希塩酸を加えると、化学変化が起こり硫化水素という気体が発生します。硫化水素は「腐卵臭(腐った卵のような臭い)」という独特の臭いを持つのが大きな特徴です。加熱前の混合物に希塩酸を加えた場合は、混合物中の鉄が反応して水素が発生しますが、硫化鉄になると性質が変わるため発生する気体も異なります。
群馬公立高校入試(2019)類似
銅の酸化における質量の比
Q258
銅の粉末をステンレス皿に広げて、空気中で十分に加熱して酸化銅を生成させる実験を行いました。このとき、反応した銅の質量と、それと結びついた酸素の質量の比として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
4:1
銅を加熱して酸化銅へと変化させる化学変化において、反応に関係する物質の質量の割合は常に一定です。実験結果から、銅4に対して酸素1の質量比で反応することが分かっており、この法則に基づいて酸化銅が生成されます。
広島公立高校入試(2018)類似
燃焼
Q259
物質が酸素と激しく結びつき、光や熱を出しながら進む化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
燃焼
物質が酸素と結びつく反応を酸化といいますが、その中でも激しく光や熱を発するものを燃焼と呼びます。これに対し、酸化物から酸素を取り除く反応は還元、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる反応は分解と呼ばれます。
東京公立高校入試(2018)類似
鉄の酸化反応
Q260
密閉されていない容器の中で、鉄粉を空気中に放置して完全に酸化させたとき、反応後の物質の質量は反応前の鉄粉の質量と比べてどのようになりますか。理由とともに答えなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
空気中の酸素が結びついた分、質量が大きくなる
酸化反応では、もとの物質に空気中の酸素が化学結合します。この実験では密閉されていないため、外部の酸素が鉄と結びついた分だけ、生成された酸化鉄の質量は反応前の鉄粉よりも重くなります。なお、密閉容器で実験を行った場合には、容器全体の質量は反応前後で変化しません。
山形公立高校入試(2022)類似
質量保存の法則
Q261
化学変化が起こる前後において、反応に関わる物質全体の質量が変化せず、一定に保たれるという法則を何というか、名称を答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
質量保存の法則
化学変化の前後において、物質を構成する原子の組み合わせは変わるが、原子の種類と数は変化しない。そのため、反応に関わる物質全体の総質量は常に一定に保たれる。これを質量保存の法則と呼ぶ。
群馬公立高校入試(2018)類似
吸熱反応
Q262
化学変化が起こるときに、周囲から熱を吸収するため、反応する物質や周囲の温度が下がる反応のことを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
吸熱反応
化学変化にともなって周囲の熱を吸収する反応を吸熱反応といいます。反応に使われる熱エネルギーが周囲から奪われるため、結果として反応容器やその周囲の温度が下がるという特徴があります。これに対し、熱を放出する反応は発熱反応と呼ばれます。
北海道公立高校入試(2020)類似
吸熱反応
Q263
化学変化が起こるときに、周囲から熱を吸収し、その結果として反応する物質や周囲の温度が下がる反応を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
吸熱反応
化学変化に伴って熱の出入りが生じる際、周囲からエネルギーを熱として取り込む反応を吸熱反応と呼びます。この反応が起こると、周囲の熱エネルギーが奪われるため、温度が下がります。酸化反応の多くは熱を放出する発熱反応に分類されます。
北海道公立高校入試(2023)類似
金属粉末の完全酸化
Q264
金属の粉末を加熱した際、空気中の酸素と結びついて別の物質に変化する化学変化を何といいますか。その名称として適切なものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化といいます。金属粉末を加熱して酸素と反応させる実験では、銅であれば酸化銅、マグネシウムであれば酸化マグネシウムという別の物質に変化します。これに対し、酸化物から酸素を取り除く反応は還元、一つの物質が二つ以上の別の物質に分かれる反応は分解と呼ばれます。
群馬公立高校入試(2016)類似
化学変化における質量の計算
Q265
酸化銀を加熱して銀と酸素に分解する際、反応する酸化銀の質量と、発生する酸素の質量の間には比例関係が成り立ちます。このように、化学変化において反応する物質と生成する物質の質量比が常に一定になるのはなぜですか。その理由として適切な説明を選びなさい。
★★★ 標準
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
化学変化の前後で、原子の種類によって一粒あたりの質量が決まっており、結びつく原子の数の割合も決まっているから。
定比例の法則に関する原理の説明です。物質は原子から構成されており、原子の種類ごとに質量が決まっています。化学変化が起こる際、原子の組み合わせは変わりますが、それぞれの物質を構成する原子の数の比は常に一定です。そのため、反応に関与する物質全体の質量比も常に一定に保たれます。
秋田公立高校入試(2023)類似
水素と酸素の反応体積比
Q266
水素が8cm³入った密閉容器に、酸素を4cm³加えて点火したところ、水素と酸素はすべて反応して水になり、気体は残らなかった。次に、同じ容器に水素を8cm³入れた状態で、酸素を合計6cm³加えて点火したとき、反応後に容器内に残る気体とその体積の組み合わせとして適切なものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸素が2cm³残る
水素と酸素の化学反応では、反応する体積の比が常に二対一となる。水素8cm³に対しては酸素4cm³が過不足なく反応するため、酸素を6cm³加えた場合、6 – 4 = 2cm³の酸素が反応に関わらずにそのまま残ることになる。
宮城公立高校入試(2021)類似
質量保存の法則
Q267
物質の出入りが完全に遮断されるように蓋を閉めて密閉したプラスチック製容器を用意し、その中で化学反応を行った。反応を開始する前の容器全体の質量と、反応開始から九十分が経過して反応が十分に終了した後の容器全体の質量を比較したとき、どのような結果が得られるか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
密閉容器内での変化であるため、反応の前後で質量の変化なし。
密閉容器内では、反応によって気体が発生しても外部に逃げることがなく、また外部の酸素などが容器内の物質と結びつくこともない。したがって、どのような化学変化が起こっても、容器内の物質全体の質量は反応前後で等しくなる。
群馬公立高校入試(2016)類似
酸化銀の熱分解
Q268
酸化銀を加熱したときに発生する気体を集め、その性質を調べる方法として最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
火のついた線香を近づけると、炎を上げて激しく燃える
酸化銀の熱分解(2Ag₂O → 4Ag + O₂)によって発生する気体は酸素です。酸素には物質が燃えるのを助ける性質(助燃性)があるため、火のついた線香を入れると炎を上げて燃え上がる反応が観察されます。石灰水を白く濁らせるのは二酸化炭素、音を立てて燃えるのは水素の性質です。
北海道公立高校入試(2020)類似
質量保存の法則
Q269
うすい硫酸とうすい塩化バリウム溶液を、密閉された容器の中で混ぜ合わせたところ、白い沈殿が生じました。このとき、反応後の容器全体の質量は反応前と比べてどのようになりますか。最も適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
化学変化が起こった際、原子の種類と数は変化しないため、全体の質量は変わらない
硫酸と塩化バリウムが反応して硫酸バリウムの沈殿が生じるような化学変化においても、質量保存の法則が成り立ちます。沈殿の発生は原子の組み合わせが変化した結果であり、反応に関与した原子の総数に変化はないため、装置全体の質量に変化は見られません。密閉容器を用いることで、外部との物質の出入りを遮断してこの法則を確かめることができます。
青森公立高校入試(2025)類似
炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムの液性比較
Q270
炭酸水素ナトリウムを加熱したときに残る白い固体(炭酸ナトリウム)は、もとの炭酸水素ナトリウムと比較してどのような特徴がありますか。水への溶け方と、水溶液の性質の観点から説明したものを選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭酸水素ナトリウムよりも水に溶けやすく、水溶液はより強いアルカリ性を示す。
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる炭酸ナトリウムは、もとの物質である炭酸水素ナトリウムに比べて水に非常に溶けやすいという性質があります。そのため、水溶液にしたときにより多くの溶質が電離し、より強いアルカリ性を示すようになります。
埼玉公立高校入試(2019)類似
マグネシウムの酸化による質量関係の測定
Q271
ステンレス皿にマグネシウムの粉末を広げて加熱し、完全に酸化させる実験において、反応を完全に行わせるために必要な操作として最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
加熱の途中でときどき薬さじなどで粉末をかき混ぜ、内部まで空気に触れさせる
マグネシウムを完全に酸化させて正確な質量変化を測定するためには、すべてのマグネシウム原子を空気中の酸素と反応させる必要があります。粉末をうすく広げることや、加熱中にかき混ぜることで、粉末の内部まで酸素を行き渡らせ、反応のムラをなくすことができます。
秋田公立高校入試(2021)類似
マグネシウムの燃焼を表す化学反応式
Q272
マグネシウムの燃焼を表す化学反応式「2Mg + O₂ → 2MgO」について、左辺の「O₂」が表す意味と、右辺の「2MgO」の「2」という係数が表す意味の組み合わせとして適切な説明はどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
O₂は酸素原子2個が結びついた分子であることを表し、2MgOの2は生成された酸化マグネシウム全体の個数が2個であることを表す。
化学式の右下の小さな数字は、その分子や物質を構成する原子の数を表し、化学式の前につく大きな数字(係数)は、その粒子(分子や集まり)全体の数を表します。酸素は2個の原子が結合した分子として存在するため「O₂」と書き、この反応ではマグネシウム原子2個に対して酸素分子1個が反応し、その結果、酸化マグネシウムという単位が2個できるため「2MgO」と表記します。
群馬公立高校入試(2014)類似
化学変化における質量の変化と過不足
Q273
ある質量の酸化銅に炭素粉末を混ぜて加熱する実験において、炭素粉末の質量を0.1g、0.2g、0.3gと増やしていくと、反応後に残る固体の質量は3.74g、3.46g、3.20gと減少しました。しかし、炭素粉末を0.4gにすると固体の質量は3.30gに、0.5gにすると3.40gへと増加に転じました。炭素粉末を0.3gから0.4gに増やしたとき、反応後の固体の質量が0.10g増加した理由として、最も適切な説明はどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化銅がすべて還元された後、過剰に加えた0.1gの炭素がそのまま残ったため
炭素粉末0.3gのときに反応後の質量が最小(3.20g)になっていることから、ここで酸化銅が過不足なく反応したと判断できます。それ以上に炭素を増やしても、奪うべき酸素がもう存在しないため、増やした分の炭素(0.4g – 0.3g = 0.1g)が未反応のまま固体として加算され、全体の質量が増加します。
北海道公立高校入試(2020)類似
吸熱反応
Q274
水酸化バリウムと塩化アンモニウムを混ぜ合わせて化学変化を起こさせたところ、反応容器の周囲の温度が下がることが確認されました。この実験結果から判断できることとして、最も適切な説明はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
この反応は吸熱反応であり、化学変化の際に周囲から熱を吸収している。
実験によって温度が下がることが確認された場合、その化学変化は周囲から熱エネルギーを奪っていることを意味します。このような性質を持つ反応は吸熱反応と呼ばれます。発熱反応は逆に熱を放出するため、周囲の温度は上がります。
茨城公立高校入試(2020)類似
炭素の燃焼反応
Q275
石炭や石油といった化石燃料の主成分である炭素が、空気中の酸素と激しく結びついて光や熱を出し、二酸化炭素を発生させる現象を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
燃焼
物質が酸素と激しく結びついて、光や熱を出しながら別の物質に変わる反応を燃焼といいます。炭素(C)が酸素(O2)と反応して二酸化炭素(CO2)ができる反応は、代表的な酸化反応のひとつです。
山形公立高校入試(2018)類似
メタンの燃焼反応
Q276
メタンは炭素原子と水素原子からなる有機物です。このメタンが空気中で酸素と激しく結びついて燃焼したとき、生成される物質の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素と水
メタンなどの有機物が燃焼すると、そこに含まれる炭素原子は酸素と結びついて二酸化炭素になり、水素原子は酸素と結びついて水になります。メタンは炭素と水素を成分として持つため、十分な酸素がある状態で燃焼すると、必ず二酸化炭素と水が生じます。
埼玉公立高校入試(2021)類似
鉄と硫黄の化合
Q277
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせて加熱すると、それらが結びついて別の物質である硫化鉄が生成されます。この化学変化を化学反応式で正しく表したものを、次の中から選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
Fe + S → FeS
鉄の原子記号であるFeと、硫黄の原子記号であるSが1対1の割合で結びつくことで、硫化鉄の化学式であるFeSが生成されます。これは複数の物質が結びついて別の新しい物質ができる「化合」の典型的な例です。
北海道公立高校入試(2015)類似
加熱実験における逆流防止
Q278
試験管に入れた物質を加熱し、発生した気体をガラス管を通して水槽の水の中に導く実験において、加熱を止める際に最初に行わなければならない操作として適切なものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
ガラス管の先を水槽の水の中から外に出す
加熱を先に止めてしまうと、試験管内の温度が下がり気圧が低下するため、水槽の水が試験管内へ逆流し、加熱されていた試験管が急激に冷やされて破損する恐れがあります。これを防ぐために、必ず加熱を止める前にガラス管を水から抜く操作が必要です。
高知公立高校入試(2020)類似
酸化銀の熱分解における質量比
Q279
酸化銀を加熱した際の反応について、酸化銀の質量を2.00g、3.00gと増やしていくと、得られる銀の質量も1.86g、2.79gと比例して増加します。このように、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化の名称と、この反応における酸化銀と銀の質量比の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
名称は熱分解、質量比(酸化銀:銀)は100:93である。
加熱によって1種類の物質が複数の物質に分かれる反応を熱分解と呼びます。与えられたデータ(1.00gで0.93g、2.00gで1.86g、3.00gで2.79g)を確認すると、酸化銀の質量を100としたとき、得られる銀の質量は常に93となっており、質量比は100:93の一定の関係が成立しています。
埼玉公立高校入試(2019)類似
銅の酸化における質量の比
Q280
ステンレス皿に0.4gの銅粉を広げ、ガスバーナーで加熱しながら薬さじでよくかき混ぜる操作を繰り返しました。加熱回数を重ねるごとに全体の質量は増加していきましたが、数回繰り返すと質量が0.5gに達し、それ以上加熱しても変化しなくなりました。この実験結果から読み取れる内容として正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
銅粉がすべて酸素と反応して酸化銅になったため、質量が増えなくなった。
銅粉をかき混ぜながら加熱することで、皿の中のすべての銅が空気中の酸素と触れ、酸化反応が進みます。銅と酸素が4:1の質量比で反応するため、0.4gの銅に対しては0.1gの酸素が結びつき、合計0.5gの酸化銅になります。すべての銅が酸化銅に変化した後は、それ以上酸素と結びつくことができないため、質量は一定となります。
埼玉公立高校入試(2017)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解の反応式
Q281
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって試験管に残った白い固体(炭酸ナトリウム)と、加熱前の炭酸水素ナトリウムの性質を比較した説明として、正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱後に残った炭酸ナトリウムの方が水に溶けやすく、フェノールフタレイン溶液を加えたときの赤色がより濃くなる。
炭酸水素ナトリウムと、その熱分解によって生じる炭酸ナトリウムは、どちらも水溶液はアルカリ性を示しますが、炭酸ナトリウムの方が水に溶けやすく、より強いアルカリ性を示すという特徴があります。そのため、フェノールフタレイン溶液を加えた際、炭酸ナトリウムの水溶液の方が濃い赤色を呈します。この性質の違いを利用することで、化学変化が起こったことを確認できます。
広島公立高校入試(2019)類似
エタノールの燃焼生成物と構成原子
Q282
エタノールを空気中で燃焼させたところ、二酸化炭素と水が発生しました。この結果から判断できる、エタノールを構成している原子の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
炭素原子と水素原子
燃焼とは、物質が酸素と結びつく反応のことです。反応後の物質に二酸化炭素(炭素と酸素の化合物)と水(水素と酸素の化合物)が含まれていることから、反応前のエタノールには、それらの成分である炭素原子と水素原子が必ず含まれていることがわかります。このように、燃焼して二酸化炭素を出す物質を有機物と呼びます。
広島公立高校入試(2018)類似
燃焼
Q283
「鉄がさびる現象」と「鉄が燃える現象」は、どちらも鉄が酸素と結びつく反応ですが、燃焼を定義するうえで「さびる現象」には見られない特徴はどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
光や熱を激しく出しながら反応が進むこと
物質が酸素と結びつく反応はすべて酸化と呼ばれますが、燃焼はその中でも特に「光」と「熱」を激しく出すものを指します。鉄がさびる現象は穏やかな酸化であり、光や激しい熱を伴わないため、燃焼とは区別されます。
埼玉公立高校入試(2019)類似
マグネシウムの酸化による質量関係の測定
Q284
マグネシウムと酸素が化合して酸化マグネシウムができるとき、反応するマグネシウムと酸素の質量の比は 3:2 であることが知られています。1.2gのマグネシウムを加熱したところ、反応が不十分であったため、加熱後の全体の質量が 1.6g になりました。このとき、まだ反応していないマグネシウムの質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
0.6g
まず、増加した質量(1.6g - 1.2g = 0.4g)が、反応した酸素の質量です。マグネシウムと酸素の質量比が 3:2 なので、酸素 0.4g と反応したマグネシウムの質量を x とすると、x:0.4 = 3:2 より、x = 0.6g となります。これは「反応した」マグネシウムの量なので、もともとの 1.2g から 0.6g を引いた 0.6g が「まだ反応していない」マグネシウムの質量となります。
北海道公立高校入試(2017)類似
水素
Q285
うすい塩酸に亜鉛を加えて発生させた気体を試験管に集め、その口にマッチの火を近づけた際の結果と、その理由の組み合わせとして適切なものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
音を立てて燃え、水ができる。これは発生した気体が水素であり、可燃性を持つため。
金属と酸の反応によって発生する気体は水素である。水素には可燃性があり、空気中の酸素と激しく反応して燃焼し、水(H2O)を生成する性質がある。火を近づけたときに「ポン」と音を立てて燃えるのは水素特有の現象である。
埼玉公立高校入試(2024)類似
試料回収の不備による誤差
Q286
ある物質を加熱して酸素と化合させる実験を行い、反応前後の質量を比較しました。先生が正確に操作を行った結果では反応前に比べて質量が0.25g増加していましたが、ある生徒が同様の実験を行ったところ、反応前の質量からの増加分は0.15gにとどまりました。この生徒の実験結果において、測定値に誤差が生じた原因として最も適切なものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
加熱後の試料を回収して質量を量る際、反応容器の底に試料の一部が残っていた。
先生の結果(0.25g増)に比べて生徒の結果(0.15g増)が小さくなっていることから、生成物の質量が本来よりも少なく見積もられていることがわかります。生成された試料をすべて回収せずに一部が容器に残ったまま質量測定を行うと、測定値が本来の値より小さくなる誤差が生じます。ゼロ点調整の失敗や試料の入れすぎは、通常、測定値を不当に大きくしたり、反応比を狂わせたりする要因となりますが、回収不足は明確な数値の減少を招きます。
岩手公立高校入試(2020)類似
密閉容器内での化学変化と質量の不変
Q287
化学変化に関係する物質全体の質量は、変化の前後で変わらないという法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
質量保存の法則
化学変化の前後で、物質を構成する原子の組み合わせは変わりますが、原子の種類や数は変化しません。そのため、反応に関わった物質の質量の総和は常に一定となります。この原理を質量保存の法則と呼びます。密閉容器を用いた実験では、気体が発生する反応であってもこの法則を容易に確認することができます。
秋田公立高校入試(2025)類似
燃焼反応の利用
Q288
物質が酸素と結びついて激しく熱や光を出しながら反応することを燃焼といいます。私たちの生活において、この燃焼による熱をエネルギー源として利用している器具はどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
ガスコンロ
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼び、その中でも特に激しく熱や光を出す現象を燃焼といいます。ガスコンロは燃料が燃焼する際に発生する熱を調理などに利用する器具です。ソーラーパネルは光エネルギーを、手回し発電機は力学的エネルギーを電気に変えるものであり、乾湿計は水の蒸発を利用して湿度を測る道具であるため、燃焼は利用していません。
秋田公立高校入試(2025)類似
吸熱反応
Q289
吸熱反応が起こる際、反応が起きている場所の周囲ではどのような現象が起きていますか。その原理について述べたものとして正しいものを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
化学変化が進むために必要なエネルギーを周囲から熱として取り込むため、周囲の温度が下がる。
化学反応において、反応後の物質(生成物)のエネルギーが反応前の物質のエネルギーより高い場合、その差分のエネルギーを外部から熱として吸収する必要があります。これを吸熱反応と呼び、周囲から熱のエネルギーが奪われるため、結果として温度の低下が観察されます。
青森公立高校入試(2022)類似
化学反応における量的関係の計算
Q290
ある実験において、石灰石3.00gに十分な量のうすい塩酸を加えたところ、1.32gの二酸化炭素が発生しました。このときと同じ濃度の塩酸を用いて、2.50gの石灰石を完全に反応させた場合に発生する二酸化炭素の質量は何gですか。ただし、塩酸は十分な量があるものとします。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
1.10g
定比例の法則により、石灰石の質量と発生する二酸化炭素の質量の比は常に一定です。実験結果から、その比は「石灰石:二酸化炭素 = 3.00g:1.32g」であることがわかります。求める二酸化炭素の質量をxとおくと、3.00:1.32 = 2.50:x という比例式が成り立ちます。これを解くと、3.00x = 3.30 となり、x = 1.10g と算出されます。
群馬公立高校入試(2020)類似
マグネシウムと酸素が化合する質量の比
Q291
マグネシウム1.50gをステンレス皿に取り、色が完全に変化するまで十分に加熱しました。マグネシウムと酸素が化合する際の質量比が常に一定であるとすると、加熱後に得られる酸化マグネシウムの質量は何gになりますか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2.50g
マグネシウムと酸素が化合して酸化マグネシウムができるときの質量比は、マグネシウム:酸素=3:2です。この比を用いると、マグネシウム:酸化マグネシウムの質量比は3:(3+2)=3:5となります。マグネシウムの質量が1.50gの場合、得られる酸化マグネシウムの質量をxとすると、3:5=1.50:xという比例式が成り立ち、これを計算するとx=2.50gとなります。
宮城公立高校入試(2022)類似
化合物
Q292
2種類以上の異なる元素の原子が結びついてできている、1つの化学式で表すことができる純物質を何と呼びますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
化合物
純物質のうち、1種類の元素からなるものを単体と呼ぶのに対し、窒素と水素が結びついたアンモニアのように、2種類以上の元素の原子が結びついてできているものを化合物と呼びます。これらはどちらも純物質であり、空気や食塩水のような混合物とは区別されます。
岩手公立高校入試(2018)類似
定比例の法則(銅の酸化)
Q293
銅を加熱して酸素と反応させる実験のように、物質が化合して別の物質になるとき、反応する物質どうしの質量の間に常に一定の割合が成り立つというきまりを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
定比例の法則
化学変化において、反応に関わる物質の質量の割合が常に一定であるという規則性を定比例の法則と呼びます。例えば銅と酸素が化合して酸化銅ができるとき、反応する銅と化合する酸素、および生成される酸化銅の質量の比は常に一定になります。
群馬公立高校入試(2014)類似
化学変化における質量の変化と過不足
Q294
酸化銅の粉末を炭素粉末によって還元し、純粋な銅を得る実験を行います。炭素粉末を0.3g用いたとき、酸化銅と炭素が過不足なく反応して3.20gの銅が残り、二酸化炭素が発生しました。炭素と酸素が反応して二酸化炭素が発生するときの質量の比を炭素:酸素=3:8とするとき、この実験で用意した酸化銅の質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
4.00g
炭素0.3gが過不足なく反応したときに結びついた酸素の質量を求めます。炭素:酸素=3:8の比から、0.3g:酸素=3:8となり、酸素の質量は0.8gであることがわかります。この酸素はすべて酸化銅から奪われたものなので、反応前の酸化銅の質量は、残った銅の質量3.20gに、取り除かれた酸素の質量0.8gを足した4.00gとなります。
群馬公立高校入試(2023)類似
発熱反応
Q295
ビーカーの中に鉄粉と活性炭を入れ、そこに塩化ナトリウム水溶液を加えてかき混ぜたところ、反応開始時には20度だった温度が、5分後には75度まで上昇しました。この実験結果から判断できることとして、最も適切な説明はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
化学変化にともなって熱が放出されたため、周囲の温度が上がった。
鉄粉が酸化される反応では、化学エネルギーが熱エネルギーとして外部に放出されます。この実験のように、短時間で急激な温度上昇(20度から75度への変化)が見られるのは、反応によって熱が発生している証拠であり、この現象を典型的な発熱反応の例として捉えることができます。
秋田公立高校入試(2023)類似
水素の分類
Q296
透明なポリエチレンの袋の中に水素と酸素の混合気体を閉じ込め、内部に青色の塩化コバルト紙を置いて点火用の電極で火をつけました。このとき、水素が燃焼して発生した物質によって袋の内側がくもり、塩化コバルト紙の色に変化が見られました。このときの色はどのように変化しましたか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
赤色に変わった
水素が燃焼すると酸素と結びついて水が発生します。青色の塩化コバルト紙には水に触れると赤色(または桃色)に変わる性質があるため、水素の燃焼によって水が生成されたことを確認するために用いられます。
埼玉公立高校入試(2017)類似
塩化コバルト紙
Q297
試験管に入れた物質を加熱し、試験管の口付近に液体が発生したとき、その液体が水であることを確かめるための実験操作とその結果について述べた文として、適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
青色の塩化コバルト紙を液体につけると、色が赤色(桃色)に変わることを確認する
実験において生成された液体が水であることを証明するには、乾燥した青色の塩化コバルト紙を用います。塩化コバルト紙を液体に接触させ、瞬時に青色から赤色(桃色)へ変化することを観察することで、その液体が水であると判断できます。赤色から青色への変化は逆の反応(乾燥)を意味するため、水の検出には青色の紙を使用します。
神奈川公立高校入試(2024)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解モデル
Q298
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分かれます。このように、1種類の物質が加熱によって2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
熱分解
1種類の物質が熱の作用によって2種類以上の異なる物質に分解される反応を熱分解と呼びます。炭酸水素ナトリウムの加熱は、中学理科における熱分解の代表的な例であり、元の物質とは性質の異なる固体・液体・気体が発生することが特徴です。
群馬公立高校入試(2021)類似
逆流の防止
Q299
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱し、発生した気体を水上置換法で捕集する実験において、加熱を止める際に「ガスバーナーの火を消す前に、必ずガラス管を水槽の水の中から抜く」という操作を行う。この操作の目的として最も適切なものはどれか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
水が逆流して、加熱された試験管が急激に冷やされて割れるのを防ぐため
加熱を止めると試験管内の温度が下がり、中の気体が収縮して圧力が低下します。このときガラス管が水の中にあると、外気圧によって水槽の水が試験管の方へ押し上げられる「逆流」が起こります。熱せられた試験管に冷たい水が流れ込むと、急激な温度変化によってガラスが耐えきれなくなり、試験管が割れる(破損する)原因となります。これを防ぐために、火を消す前に必ずガラス管を抜く必要があります。
秋田公立高校入試(2019)類似
塩化ナトリウムの化学式
Q300
塩化ナトリウムの構成に関する説明として、科学的に正しいものを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
多数のナトリウムイオンと塩化物イオンが、1:1の割合で規則正しく並んで結晶を作っている。
塩化ナトリウムはイオンからなる物質であり、水分子や二酸化炭素分子のように、決まった数の原子がひとかたまりになった「分子」を作りません。無数のイオンが1:1の比率で積み重なって結晶を構成しているため、その最も簡単な比を化学式(組成式)としてNaClと表します。
秋田公立高校入試(2022)類似
実験における逆流防止
Q301
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱し、発生した気体を水上置換法で集める実験において、加熱をやめる直前に必ず行わなければならない操作として適切なものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
ガラス管を水槽の水の中から外に出す
加熱をやめると試験管内の空気が冷えて収縮し、内部の圧力が下がります。このとき、ガラス管が水の中に入ったままだと、外部との圧力差によって水槽の水が試験管側へと逆流します。熱い試験管に冷たい水が触れると、急激な温度変化によって試験管が破損する恐れがあるため、消火前に必ずガラス管を水から抜く必要があります。
埼玉公立高校入試(2020)類似
銅の酸化における定比例の法則
Q302
0.80gの銅の粉末をステンレス皿に広げて、色の変化が完全になくなるまで加熱したところ、皿の中の物質の質量を測ると1.00gになっていました。このとき、銅と結びついた酸素の質量と、生成された酸化銅の質量の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
結びついた酸素:0.20g、生成された酸化銅:1.00g
加熱後の物質(酸化銅)の質量から、もとの銅の質量を引くことで、反応によって結びついた酸素の質量を求めることができます。1.00g(酸化銅)- 0.80g(銅)= 0.20g(酸素)となるため、酸素の質量は0.20gです。銅と酸素の質量比は 0.80:0.20 = 4:1 となり、法則通りであることが確認できます。
北海道公立高校入試(2016)類似
発熱反応
Q303
化学変化が起こるときに、熱が発生してまわりの温度が上がる反応を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
発熱反応
物質が化学変化を起こす際に、物質の内部に蓄えられていたエネルギーを熱として放出することがあります。このように熱を放出して周囲の温度を上昇させる反応を、発熱反応と呼びます。使い捨てカイロの反応や、木炭を燃焼させたときの反応がこれに該当します。
北海道公立高校入試(2015)類似
化学変化における質量の割合
Q304
化学変化に関係する物質において、反応する物質の質量と、生成される物質の質量の間に、常に一定の割合が成り立つという法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
定比例の法則
化学変化において、反応する物質を構成する原子の数の比が決まっているため、反応に関わる物質の質量の割合は常に一定になります。これを定比例の法則といいます。これに対し、反応前後の全体の質量が変わらないことを示すのは質量保存の法則です。
北海道公立高校入試(2023)類似
銅の酸化における定比例の法則
Q305
ステンレス皿に銅の粉末2.0gを薄く広げ、ガスバーナーで十分に加熱してすべて酸化銅に変化させました。銅と酸素が結びつく際の質量比が 4:1 であるとき、加熱後に得られた酸化銅の質量は何gですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2.5g
銅と酸素が 4:1 の質量比で反応して酸化銅ができるとき、生成される酸化銅の質量の割合は 4+1=5 となります。銅の質量が2.0gの場合、反応する酸素の質量は 2.0 ÷ 4 × 1 = 0.5g と計算できるため、得られる酸化銅の質量はこれらを合計した 2.5g となります。または、比の計算を用いて 2.0g × 5/4 = 2.5g と求めることも可能です。
岩手公立高校入試(2016)類似
マグネシウムと塩酸の化学反応式
Q306
マグネシウムにうすい塩酸を加えたときに、気体とともに水溶液中に生成される物質の名称として適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
塩化マグネシウム
金属のマグネシウムがうすい塩酸と反応すると、マグネシウム原子が電子を失ってマグネシウムイオンとなり、塩酸中の塩化物イオンと結びつくことで塩化マグネシウムという物質に変化します。この反応は金属が酸に溶けて水素を発生させる典型的な化学変化です。
群馬公立高校入試(2017)類似
燃焼(用語定義)
Q307
ガスバーナーを用いてスチールウールを加熱したところ、火花を散らして激しく光を放ちながら変化しました。この実験結果の説明として最も適切なものはどれか、次の中から選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
鉄が空気中の酸素と激しく反応し、熱と光を出しながら酸化鉄に変化した。
スチールウール(鉄)を加熱すると、空気中の酸素と激しく結びつく燃焼が起こります。このとき、多量の熱と光が発生するのが特徴です。この化学変化によって、もとの鉄とは性質の異なる黒色の酸化鉄が生成されます。
埼玉公立高校入試(2015)類似
酸化銅の還元の化学反応式
Q308
酸化銅と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱した際、酸化銅が還元されて銅が取り出され、同時に二酸化炭素が発生しました。この化学変化を正しく表した化学反応式を選択してください。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
2CuO + C → 2Cu + CO2
化学反応式は、反応の前後で原子の種類と数が一致している必要があります。炭素(C)1個が酸素と結びついて二酸化炭素(CO2)になるためには、酸素原子が2個必要です。酸化銅(CuO)は1分子中に酸素原子を1個しか持たないため、2分子の酸化銅が反応に関わる必要があります。その結果、酸化銅から離れた銅原子(Cu)も2個生成されるため、2CuO + C → 2Cu + CO2という式が成立します。
埼玉公立高校入試(2025)類似
水の電気分解の化学反応式
Q309
水の電気分解の実験を行う際、純粋な水ではなく、あらかじめ少量の水酸化ナトリウムを水に溶かしておく理由として、最も適切な説明はどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
純粋な水は電流が極めて流れにくいため、電流を流れやすくするため。
純粋な水は、分子がほとんど電離していないため電気を通しません。電気分解を効率よく行うためには電流を流す必要があるため、電解質である水酸化ナトリウムを少量溶かし、水溶液中にイオンを作ることで電気を通りやすくしています。このとき、水酸化ナトリウム自体は反応の前後で変化せず、分解されるのは水分子のみです。
石川公立高校入試(2019)類似
硫化水素の性質
Q310
試験管に入れた黒い固体の硫化鉄に、うすい塩酸を加えたときに発生する気体について、その名称とにおいの特徴の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
硫化水素:卵が腐ったようなにおい
鉄と硫黄の化合物である硫化鉄に塩酸を加えると、化学変化が起こり硫化水素という気体が発生する。硫化水素は無色で、卵が腐ったようなにおい(腐卵臭)という非常に独特な性質を持っている。このにおいの特徴は、入試において硫化水素を特定するための最も重要な手がかりとなる。
秋田公立高校入試(2022)類似
化学変化における質量の関係
Q311
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、分解されて炭酸ナトリウムの白い固体が残り、二酸化炭素と水が発生します。炭酸水素ナトリウムの質量と、反応後に残った白い固体の質量の比が84:53であることがわかっているとき、4.20gの炭酸水素ナトリウムを完全に分解させて残る白い固体の質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2.65g
炭酸水素ナトリウムと反応後の固体の質量比が84:53であるため、比例式「84:53 = 4.20:x」を立てて計算します。これを解くと x = (53 × 4.20) ÷ 84 = 2.65g となります。化学反応前後において、特定の物質同士が反応・生成する質量比は常に一定であるという定比例の法則に基づいています。
群馬公立高校入試(2020)類似
金属の酸化反応における原子モデル
Q312
金属原子と酸素が反応して酸化物ができる様子を、原子や分子のモデルを用いて説明します。2個の酸素原子が結合した1個の酸素分子に対し、金属原子が過不足なく反応して、金属原子1個と酸素原子1個が結合した酸化物の粒子が生成されるとします。このとき、反応に必要な金属原子の数と、反応後に生成される酸化物の粒子の数の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
金属原子が2個必要であり、酸化物の粒子は2個生成される
化学反応の前後では原子の種類と数は変化しないという原則があります。1個の酸素分子は2個の酸素原子が結合してできており、酸化物の粒子1個が金属原子1個と酸素原子1個の結合で構成される場合、酸素分子に含まれる2個の酸素原子をすべて反応させるためには、金属原子も2個必要になります。その結果、生成される酸化物の粒子も2個となります。このとき、反応に関わる粒子の個数比は、金属原子:酸素分子:酸化物=2:1:2となります。
青森公立高校入試(2025)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解の化学反応式
Q313
炭酸水素ナトリウムを加熱したときに起こる熱分解の化学反応式において、生成物として右辺に記述される3つの物質のうち、試験管の底に白色の固体として残る物質の名称として正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
炭酸ナトリウム
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分解されます。このとき、試験管に残る固体は炭酸ナトリウムであり、水や二酸化炭素はそれぞれ液体や気体として試験管の外へ移動したり口付近にたまったりします。酸化ナトリウムや水酸化ナトリウムは、この熱分解反応では生成されません。
北海道公立高校入試(2019)類似
塩化コバルト紙
Q314
酸化銅と炭素の混合物を試験管に入れて加熱したところ、気体が発生するとともに、試験管の口付近に無色透明の液体がわずかに溜まりました。この液体が水であることを確かめるための実験手順として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
乾燥した青色の塩化コバルト紙を液体につけ、赤色に変化するかを確認する
化学変化によって生じた液体が水であることを証明するには、塩化コバルト紙を使用します。青色の試験紙が液体に触れて赤色(桃色)に変化すれば、その液体は水であると判断できます。リトマス紙は液体の液性(酸性・アルカリ性)を調べるものであり、ヨウ素液はデンプン、ベネジクト液は糖を確認するための試薬であるため、水の特定には適しません。
埼玉公立高校入試(2023)類似
還元
Q315
黒色の酸化銅と炭素の粉末の混合物を加熱したところ、二酸化炭素が発生し、試験管内には赤褐色の物質が残りました。このときの化学変化における炭素のはたらきについて述べたものとして正しいものを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化銅から酸素を奪い、自身は酸化された
炭素は酸化銅から酸素を奪うことで、酸化銅を還元して銅(赤褐色の物質)に変えます。このとき、酸素と結びついた炭素自身は酸化されて二酸化炭素になります。このように、還元と酸化は常に同時に起こります。
青森公立高校入試(2022)類似
化学反応における未反応物質の質量の関係
Q316
ある一定量のうすい塩酸が入ったビーカーに石灰石を加えていく実験を行いました。石灰石を3.00g加えるまでは石灰石はすべて反応して残りませんでしたが、4.00g加えたときには1.00gの石灰石が反応せずに残りました。この同じ量の塩酸に5.00gの石灰石を加えたとき、反応せずに残る石灰石の質量は何gですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
2.00g
この実験で使われた一定量の塩酸と過不足なく反応する石灰石の質量は3.00gであることがわかります。塩酸がすべて反応しきった後は、石灰石をさらに追加しても反応が進まないため、加えた質量から反応できる上限の3.00gを引いた値が未反応のまま残ります。したがって、5.00g加えた場合は 5.00g - 3.00g = 2.00g となります。
茨城公立高校入試(2022)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解
Q317
炭酸水素ナトリウムを加熱する実験において、発生した気体の性質を確認する方法と、その結果得られる現象の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
気体を石灰水に通すと、石灰水が白く濁る。
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって発生する気体は二酸化炭素です。二酸化炭素には、石灰水と反応して白く濁るという特有の性質があるため、これを用いて気体の種類を特定することができます。マッチを近づけて音を立てて燃えるのは水素、線香が激しく燃えるのは酸素の性質であり、二酸化炭素には火を消す働きがあります。
岩手公立高校入試(2024)類似
鉄と硫黄の反応の化学反応式
Q318
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせて加熱したときに起こる、鉄と硫黄が結びついて硫化鉄ができる化学変化を化学反応式で正しく表したものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
Fe + S → FeS
鉄(Fe)と硫黄(S)が結びついて新しい物質である硫化鉄(FeS)ができる化学変化は「化合」と呼ばれます。鉄原子1個と硫黄原子1個が結びついて硫化鉄の分子(組成式)を作るため、化学反応式は Fe + S → FeS となります。選択肢にあるFeOは酸化鉄、CuSは硫化銅であり、今回の反応とは異なります。
群馬公立高校入試(2021)類似
炭酸ナトリウムの性質
Q319
炭酸水素ナトリウムを加熱して熱分解した際、試験管の底に残った白い固体の性質を調べる実験を行いました。加熱前の炭酸水素ナトリウムと、加熱後に残った白い固体をそれぞれ同量の水に入れたときの様子と、その水溶液にフェノールフタレイン溶液を加えたときの反応を比較した記述として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱後に残った物質の方が水に溶けやすく、フェノールフタレイン溶液を加えると濃い赤色を呈する。
炭酸水素ナトリウムを熱分解すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素に分解されます。試験管に残った白い固体は炭酸ナトリウムであり、これは元の炭酸水素ナトリウムと比較して水に溶けやすいという性質を持っています。また、水溶液にした際のアルカリ性の強さも、炭酸水素ナトリウムより炭酸ナトリウムの方が強いため、フェノールフタレイン溶液はより濃い赤色を示します。
北海道公立高校入試(2017)類似
還元
Q320
化学変化において、酸化銅などの酸化物から酸素が奪われる反応を何といいますか。その名称として正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
還元
物質が酸素と結びつく反応を酸化と呼ぶのに対し、酸化物から酸素が奪われる反応を還元と呼びます。この2つの反応は、一方の物質が酸素を離し、もう一方がその酸素を受け取るため、多くの場合同時に起こります。
青森公立高校入試(2023)類似
銅と酸素の化合の質量比
Q321
銅の質量を変化させて加熱し、結びついた酸素の質量を測定する実験を行いました。銅の質量が1.20gのとき酸素は0.30g、1.60gのとき酸素は0.40g、2.00gのとき酸素は0.50gという結果が得られた場合、銅の質量と結びつく酸素の質量の関係について正しく説明しているものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
結びつく酸素の質量は、銅の質量に比例する
銅の質量が1.20gから2.00gへと増加するに従い、結びつく酸素の質量も一定の割合で増加しています。銅の質量が1.20gから2.40g(2倍)になれば、酸素も0.30gから0.60g(2倍)になると考えられ、一方が2倍、3倍になると他方も2倍、3倍になるこの関係を比例関係といいます。
群馬公立高校入試(2023)類似
定比例の法則に基づく計算
Q322
化学変化に関係する物質の質量について、反応する物質どうしの質量や、反応する物質と生成する物質の質量の間に、常に一定の比例関係が成り立つという法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
定比例の法則
化学反応において、反応物と生成物の間には常に一定の質量の比が成立します。これは、物質を構成する原子の種類と組み合わさる数の比が決まっているためであり、この原理を定比例の法則と呼びます。一方、反応前後の全体の質量が変わらないことは質量保存の法則と呼ばれます。
岩手公立高校入試(2019)類似
メタンの燃焼
Q323
メタン(CH₄)の燃焼を化学反応式で表すと、CH₄ + 2O₂ → □ + 2H₂O となります。化学反応の前後で原子の数が変わらないことをふまえると、空欄の □ に当てはまる物質の化学式として正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
CO₂
化学反応式では、矢印の左側(反応物)と右側(生成物)で各原子の総数が一致しなければなりません。左辺には炭素原子(C)が1個、水素原子(H)が4個、酸素原子(O)が4個あります。右辺の 2H₂O には水素原子が4個、酸素原子が2個含まれているため、残りの炭素原子1個と酸素原子2個を組み合わせた CO₂ が当てはまります。
茨城公立高校入試(2019)類似
酸化銀の熱分解
Q324
試験管に入れた黒色の酸化銀の粉末をガスバーナーで加熱した際に起こる化学変化を、化学反応式で正しく表したものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
2Ag2O → 4Ag + O2
酸化銀の化学式はAg2Oであり、加熱によって銀(Ag)と酸素(O2)に分解されます。化学反応式の前後で原子の数を合わせると、酸化銀の係数が2、銀の係数が4となり、酸素分子は1つ生成されるため、2Ag2O → 4Ag + O2という式が成り立ちます。
高知公立高校入試(2020)類似
酸化銀の熱分解における質量比
Q325
黒色の酸化銀の粉末を試験管に入れ、ガスバーナーで十分に加熱したところ、気体が発生し、試験管の底には白色の物質が残りました。この実験で発生した気体と、残った物質の組み合わせとして正しいものを選びなさい。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
発生した気体は酸素であり、残った物質は銀である。
酸化銀を加熱すると、銀と酸素に分かれる化学変化が起こります。これを熱分解と呼びます。酸化銀は黒色ですが、分解されて生成された銀は白色(磨くと金属光沢を持つ)の固体として試験管に残り、酸素は気体として放出されます。
北海道公立高校入試(2025)類似
質量保存の法則と気体の発生
Q326
電子てんびんの上に、石灰石の入った試験管と塩酸の入った容器を置き、密閉した状態で反応させました。反応後、容器のふたをゆるめてから再度質量を測定したとき、電子てんびんが示す値と現象の説明として適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
発生した二酸化炭素が容器の外へ逃げるため、反応後よりも質量が減少する
石灰石と塩酸が反応すると二酸化炭素が発生します。容器が密閉されている間は質量に変化はありませんが、ふたをゆるめると発生した二酸化炭素が容器の外へ放出されます。放出された気体の分だけ、容器全体の質量は減少することになります。
北海道公立高校入試(2020)類似
吸熱反応
Q327
吸熱反応が起こったとき、反応が起きている場所の温度が下がる理由として正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
物質が化学変化して別の物質に変わる際に、外部のエネルギーを熱として取り入れるため
化学変化によってもとの物質とは異なる物質が生成されるとき、エネルギーの吸収または放出が行われます。吸熱反応では、生成された物質がもとの物質よりも高いエネルギー状態になるため、不足する分のエネルギーを周囲から熱として吸収します。その結果、周囲の熱エネルギーが減少し、温度が低下します。
群馬公立高校入試(2015)類似
吸熱反応
Q328
水酸化バリウムと塩化アンモニウムをビーカーに入れて混ぜ合わせる実験を行いました。このとき観察される反応の説明として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
周囲から熱を吸収する反応が起こるため、温度が下がる
水酸化バリウムと塩化アンモニウムの反応は吸熱反応の代表例です。この2つの物質を混ぜ合わせると、化学変化が進むにつれて周囲の熱を吸収するため、ビーカー内の温度が著しく低下します。このとき、アンモニア特有の刺激臭がすることも特徴の一つです。
埼玉公立高校入試(2024)類似
熱分解による減少質量の割合
Q329
電子てんびんを用いて、粉末状の試料を加熱する前後の質量変化を測定する実験を行いました。加熱前の試料の質量が5.0gであり、十分に熱分解させた後に電子てんびんの表示を確認したところ3.1gとなっていました。このときの熱分解による減少質量の割合は何%ですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
38%
熱分解によって減少した質量は、加熱前の5.0gから加熱後の3.1gを引いた1.9gです。減少質量の割合は(減少した質量 ÷ 反応前の質量)× 100 で求められるため、(1.9 ÷ 5.0) × 100 = 38%となります。熱分解により、二酸化炭素や水などが気体として外部へ失われたことによる質量変化を計算に用いるのがポイントです。
北海道公立高校入試(2015)類似
加熱実験における逆流防止
Q330
物質を加熱する実験において、加熱を止める前に「ガラス管を水の中から抜く」という操作を怠った場合に予想される現象と、その理由の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
試験管内の気圧が下がり、水が逆流して試験管が破損する。
火を消すと試験管内の空気が冷えて収縮し、内部の気圧が外気圧よりも低くなります。この状態でガラス管が水に浸かっていると、気圧の差によって水が吸い込まれる逆流が起こります。逆流した水が熱い試験管に触れると、急激な温度変化に耐えきれず試験管が破損するため、事前の操作が不可欠です。
秋田公立高校入試(2017)類似
酸化
Q331
「燃焼」という現象が、一般的な「酸化」と共通している点はどこにありますか。最も適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
物質が酸素と結びつく点
燃焼は、酸化の中でも特に激しく熱や光を出しながら物質が酸素と結びつく現象を指す。したがって、どちらの現象も「物質が酸素と結びつく」という化学変化の基本原理は共通している。酸素が取り除かれるのは還元であり、分解は1つの物質が分かれる変化であるため誤りである。
茨城公立高校入試(2022)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解
Q332
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱すると、3つの物質に分かれる化学変化が起こります。このとき、試験管の口付近に液体が付着し、気体が発生し、試験管の底には白い固体が残りました。この反応で生成された「白い固体」の名称として正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭酸ナトリウム
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分解されます。このように、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を熱分解と呼びます。試験管の底に残る白い固体は炭酸ナトリウムであり、元の炭酸水素ナトリウムよりも水に溶けやすく、強いアルカリ性を示す性質があります。
群馬公立高校入試(2023)類似
化学エネルギーの変換
Q333
物質がもともと持っているエネルギーが、化学変化(化学反応)をきっかけとして、熱や光など別の形態のエネルギーに変わることを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
エネルギーの変換
物質が持つ化学エネルギーが、化学変化によって熱エネルギーや光エネルギーなど別の種類のエネルギーに姿を変える現象をエネルギーの変換といいます。化学変化の前後でエネルギーの形態は変わりますが、エネルギーの総量は一定に保たれます。
青森公立高校入試(2022)類似
化学反応における未反応物質の質量の関係
Q334
一定量のうすい塩酸に石灰石を加えていく際、加えた石灰石の質量と「反応せずに残った石灰石の質量」の関係について正しく説明したものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
塩酸と過不足なく反応する質量に達するまでは0gのままで、その質量を超えると加えた分だけ残る質量が増えていく。
化学反応において、反応する物質どうしの質量の比は常に一定です。塩酸が残っている間は、加えた石灰石はすべて反応して溶けるため未反応の質量は0gです。しかし、塩酸がすべて使い果たされる(反応の限界量に達する)と、それ以上石灰石を加えても反応できなくなるため、限界量を超えて加えた分の石灰石がそのまま未反応の物質として残ることになります。
群馬公立高校入試(2021)類似
加熱による質量変化の停止
Q335
化学変化における質量の変化を調べる実験では、加熱した後に物質の質量を測定し、再び加熱と測定を繰り返す操作を行うことがあります。このように、加熱操作を繰り返しても「物質の質量に変化が見られなくなる」まで実験を継続するのはなぜですか。その理由を説明したものとして正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応が不十分な状態を防ぎ、その物質の化学変化が完全に終わったことを確認するため
化学反応を伴う加熱実験において、1回だけの加熱では内部まで十分に反応が進んでいない可能性があります。質量が変化しなくなるまで繰り返し加熱を行うことで、分解や酸化などの化学変化が最後まで完了したことを正確に確かめることができます。これを「恒量(こうりょう)になるまで加熱する」と言い、実験の精度を高めるために不可欠な手順です。
岩手公立高校入試(2021)類似
アンモニアの化学式
Q336
アンモニアの化学式が表す構成比にもとづいて考えたとき、150個のアンモニア分子を作るために必要な水素原子の総数として正しいものを選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
450個
アンモニアの化学式はNH3であり、これは1つのアンモニア分子が、1個の窒素原子と3個の水素原子から成り立っていることを示している。したがって、150個のアンモニア分子を構成するためには、その3倍の量である450個の水素原子が必要となる。
群馬公立高校入試(2023)類似
未反応の反応物
Q337
一定量のうすい塩酸が入ったビーカーに、炭酸水素ナトリウムを加えて気体を発生させる実験を行いました。炭酸水素ナトリウムを4.0g加えたときと5.0g加えたときで、反応後に減少した質量の値がいずれも1.82gで一定になった場合、炭酸水素ナトリウムを5.0g加えた後のビーカー内の状態を説明したものとして最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
塩酸がすべて反応し終えたため、炭酸水素ナトリウムの一部が反応せずに残っている。
炭酸水素ナトリウムの質量を増やしても減少した質量(発生した気体の質量)が変化しないのは、もう一方の反応物である塩酸がすべて反応しきって不足していることを意味します。このとき、塩酸と反応できなかった炭酸水素ナトリウムは、反応しないままビーカーの中に残ることになります。
宮城公立高校入試(2021)類似
還元
Q338
酸化銅と炭素を用いた還元の反応において、なぜ酸化銅は還元されるといえるのですか。その理由として最も適切な説明を選んでください。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化銅に含まれていた酸素が炭素と結びつき、酸化銅から酸素が除去されたから
還元は「酸化物から酸素が取り除かれる」現象を指します。炭素は酸素と結びつきやすい性質を持っているため、加熱によって酸化銅から酸素を引き抜きます。その結果、酸化銅は酸素を失う(除去される)ため、還元されたといえます。
埼玉公立高校入試(2015)類似
銅と酸素の質量の比
Q339
銅の粉末をステンレス皿に広げて十分に加熱すると、空気中の酸素と結びついて黒色の酸化銅に変化します。このとき、反応した銅の質量と、結びついた酸素の質量の比(質量比)として、最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
銅:酸素 = 4:1
銅と酸素が化合して酸化銅が生成される際、反応に関与する物質の質量の間には「定比例の法則」が成り立ち、常に一定の割合で反応が進みます。実験結果から、0.4gの銅が反応すると0.5gの酸化銅が得られることがわかっており、この差である0.1gが結びついた酸素の質量に相当します。したがって、銅と酸素の質量の比は0.4:0.1、すなわち4:1となります。
岩手公立高校入試(2019)類似
メタンの燃焼
Q340
メタンの燃焼によって生じた気体を石灰水に通したところ、石灰水が白くにごりました。この実験結果から、メタンが燃焼して何が発生したことがわかりますか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
二酸化炭素
石灰水は二酸化炭素と反応すると白く濁る性質を持っています。メタンを燃焼させて発生した気体によって石灰水が白くにごったことから、生成物として二酸化炭素が含まれていることが確認できます。
北海道公立高校入試(2023)類似
マグネシウムと二酸化炭素の反応
Q341
マグネシウムと二酸化炭素が反応して、酸化マグネシウムと炭素が生成される化学変化において、反応に関わる「マグネシウム原子」と「二酸化炭素分子」の個数の比として正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウム原子2個に対し、二酸化炭素分子1個
この反応を化学反応式で表すと、2Mg + CO2 → 2MgO + C となります。二酸化炭素分子1個には酸素原子が2個含まれており、酸化マグネシウム(MgO)ができるためにはマグネシウム原子が酸素原子と同じ数だけ必要になるため、マグネシウム原子2個と二酸化炭素分子1個が反応する比率になります。
群馬公立高校入試(2017)類似
定比例の法則
Q342
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせて加熱すると、これらは互いに結びついて硫化鉄という別の物質に変化する。この化学反応において、反応する鉄と硫黄の質量の割合は常に一定であることが知られている。このように、反応する物質の質量の間に常に一定の割合が成り立つという法則を何というか名称を答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
定比例の法則
化学変化によって物質が結びつくとき、反応に関係する物質の質量の割合は常に一定になる。これを定比例の法則と呼ぶ。例えば鉄と硫黄の反応では、常に鉄:硫黄=7:4の質量比で反応が進行し、この比率は反応させる物質の量を変えても変化しない。
埼玉公立高校入試(2017)類似
二酸化炭素
Q343
炭酸水素ナトリウムの熱分解実験において、発生した気体が二酸化炭素であることを証明するための方法と、その化学的な根拠について述べた説明として正しいものを選択してください。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
石灰水を入れて振ると、二酸化炭素と石灰水が反応して不溶性の物質ができるため白く濁る。
二酸化炭素を石灰水(水酸化カルシウム水溶液)に通すと、化学反応によって水に溶けにくい炭酸カルシウムが生成されます。この細かい粒子が液中に現れることで、全体が白く濁って見えます。これが二酸化炭素を検出する原理です。
群馬公立高校入試(2024)類似
還元
Q344
酸化銅と炭素の混合物を加熱し、気体が発生しなくなったため加熱を止めました。この際、ガラス管を石灰水から抜いた後、ゴム管をピンチコックで止める操作を行います。このように試験管内への空気の流入を防ぐ理由として、最も適切なものを選択してください。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
生じた銅が空気中の酸素と再び結びつき、酸化銅に戻るのを防ぐため
加熱直後の試験管内には、還元によって生じた高温の銅が存在します。ピンチコックで密閉しないと、外部から空気が入り込み、高温の銅が空気中の酸素と再び結びついて酸化(再酸化)されてしまうため、これを防ぐ必要があります。
三重公立高校入試(2020)類似
燃焼
Q345
物質が熱や光を出しながら、激しく酸素と結びつく化学変化を何といいますか。その名称として最も適切なものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
燃焼
物質が酸素と結びつく反応は「酸化」と呼ばれますが、その中でも激しく熱や光を伴うものを特に「燃焼」と呼びます。これに対し、鉄がさびるような現象は穏やかな酸化であり、熱や光を激しく出すことはありません。
北海道公立高校入試(2020)類似
酸化銅の還元
Q346
酸化銅と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱したとき、酸化銅は酸素を奪われて銅に変化します。このように、酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
還元
物質から酸素が奪われる化学変化を還元と呼びます。この実験では、酸化銅が炭素によって還元されて銅になり、同時に炭素は酸化銅から酸素を受け取って酸化され、二酸化炭素になります。
秋田公立高校入試(2025)類似
酸素
Q347
ビーカーの中に鉄粉と活性炭を混ぜ合わせたものを入れ、そこに少量の食塩水を滴下してガラス棒でかき混ぜたところ、温度計の示す値が急激に上昇しました。このとき、温度が上昇する原因となった化学反応において、鉄粉と結びついた空気中の気体は何ですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸素
鉄粉が空気中の酸素と結びつく反応は「酸化」と呼ばれます。この酸化反応が起こる際、化学エネルギーが熱エネルギーとして外部に放出されるため、周囲の温度が上昇します。この仕組みは、身近なところでは使い捨てカイロの原理として利用されています。活性炭や食塩水は、鉄の酸化反応を速やかに進める助けをしています。
山形公立高校入試(2024)類似
マグネシウムの酸化を表す化学反応式
Q348
マグネシウムの酸化の化学反応式において、係数を「2Mg + O₂ → 2MgO」とする根拠となる考え方について、正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
反応の前後で、マグネシウム原子と酸素原子のそれぞれの総数が変わらないようにするため。
化学反応において、反応物をつくる原子が組み替えられて生成物になりますが、原子が新しくできたり、なくなったりすることはありません。そのため、化学反応式の左辺(反応前)と右辺(反応後)で、マグネシウム原子と酸素原子のそれぞれの原子の数が一致するように係数を補います。この式では、両辺ともにマグネシウム原子が2個、酸素原子が2個ずつ存在しています。
埼玉公立高校入試(2025)類似
水の電気分解の化学反応式
Q349
電解槽に少量の水酸化ナトリウムを溶かした水を入れ、電源装置に接続された2つの電極を用いて電気分解を行いました。このとき、電源のマイナス極(陰極)側から発生する気体の名称と、その確認方法として適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
気体は水素であり、マッチの火を近づけると音を立てて燃える。
水の電気分解において、陰極(マイナス極)側には水素が発生し、陽極(プラス極)側には酸素が発生します。水素は可燃性の気体であり、マッチの火を近づけると爆発的に燃えて「ポン」という音を立てる性質があります。一方、線香を激しく燃やす性質(助燃性)を持つのは陽極側で発生する酸素です。
山口公立高校入試(2021)類似
再酸化の防止
Q350
酸化銅と炭素粉末の混合物を加熱して銅を取り出す実験において、加熱を止めた直後に、試験管とガラス管をつなぐゴム管をピンチコックで閉じる操作を行う。この操作を行う理由として、最も適切なものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
試験管の中に空気中の酸素が流入し、得られた銅が再び酸化されるのを防ぐため
加熱を止めると試験管内の温度が下がり、それに伴って内部の圧力が低下する。このときピンチコックでゴム管を閉じないと、外部から空気中の酸素が試験管内に入り込んでしまう。還元反応によって得られた銅は加熱直後で非常に高温であるため、酸素と触れると容易に反応して再び酸化銅(黒色)に戻ってしまう。この「再酸化」を防ぐために、空気の流入を遮断する必要がある。なお、石灰水の逆流を防ぐための操作は「ガラス管を石灰水から抜くこと」であり、ピンチコックによる遮断の目的とは異なる点に注意が必要である。
青森公立高校入試(2022)類似
二酸化炭素の化学式
Q351
二酸化炭素の化学式「CO2」が表している内容について、原子の構成の観点から正しく説明したものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭素原子1つに対して、酸素原子が2つの割合で結びついている
化学式の「C」は炭素原子を、「O」は酸素原子を指しています。元素記号の右下に書かれた数字はその原子の個数を表し、数字が書かれていない場合は原子が1つであることを示します。したがって、CO2という表記は、中心にある1つの炭素原子に2つの酸素原子が結合して1つの分子を作っていることを意味します。
青森公立高校入試(2025)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解における質量の比
Q352
炭酸水素ナトリウムの粉末を試験管に入れて加熱し、完全に分解させたときの質量の変化について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応によって二酸化炭素と水が発生して逃げていくため、反応前の質量と加熱後に残った物質の質量の比は、常に一定の割合になる。
化学変化に関係する物質の質量の全体では質量保存の法則が成り立ちますが、この実験では生成物である二酸化炭素と水(水蒸気)が試験管の外へ出ていくため、残った固体の質量は反応前よりも減少します。反応する炭酸水素ナトリウムの量と、生成される炭酸ナトリウム、二酸化炭素、水の各質量の関係は常に一定の比率であるため、反応前の質量と残った物質の質量の間には比例関係が成立します。
群馬公立高校入試(2025)類似
分解される物質の質量計算
Q353
塩化銅の電気分解において、陽極で発生する塩素の質量と陰極に付着する銅の質量の関係について、正しい説明はどれですか。銅原子1個と塩素原子1個の質量比を9:5、化学反応式を CuCl2 → Cu + Cl2 として考えなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
塩素分子は原子2個で構成されるため、発生する塩素の質量は付着した銅の質量の10/9倍となる。
塩化銅の化学反応式 CuCl2 → Cu + Cl2 によれば、塩化銅が分解される際、銅原子1個に対して塩素原子2個が結びついた塩素分子1個が放出されます。銅原子と塩素原子の質量比が9:5である場合、物質としての銅(Cu)と塩素(Cl2)の質量比は 9:(5×2)=9:10 となります。この質量比に基づくと、得られる塩素の質量は銅の質量の 10/9 倍となり、わずかに銅よりも塩素のほうが重くなることがわかります。
岩手公立高校入試(2021)類似
たたら製鉄における酸化還元反応
Q354
砂鉄に含まれる酸化鉄と、炭素を主成分とする木炭を炉の中に交互に積み重ね、下部の送風口から空気を送り込んで加熱する「たたら製鉄」が行われる際、酸化鉄から酸素が取り除かれて鉄が取り出されます。このように、酸化物が酸素を奪われる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
還元
酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を還元といいます。たたら製鉄の反応では、砂鉄の主成分である酸化鉄が酸素を失い、単体の鉄へと変化するため、この反応は還元に該当します。
佐賀公立高校入試(2014)類似
水素の確認方法
Q355
水素の入った試験管に火を近づけたとき、なぜ「音を立てて燃える」という現象が起きるのか、その原理として正しいものはどれか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
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✅ 正解
水素が周囲の酸素と急激に結びつき、激しい燃焼が起こるため
水素と酸素が混合している状態で点火すると、これらが非常に短い時間で化学反応(燃焼)を起こし、熱を出しながら水へと変化します。この急激な反応に伴う空気の膨張が衝撃波となり、爆発音として聞こえます。この性質を「可燃性」と呼び、水素を特定する重要な原理となります。
埼玉公立高校入試(2024)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解反応
Q356
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素が生成される反応を化学反応式で表したものはどれか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
化学反応式は、反応の前後で原子の数と種類が等しくなるように書く必要があります。炭酸水素ナトリウム(NaHCO₃)の熱分解では、2つの炭酸水素ナトリウム分子から、1つの炭酸ナトリウム(Na₂CO₃)分子、1つの水(H₂O)分子、1つの二酸化炭素(CO₂)分子が生成されます。左辺と右辺でナトリウム(Na)が2個、水素(H)が2個、炭素(C)が2個、酸素(O)が6個ずつとなり、数が一致します。
山形公立高校入試(2020)類似
発熱反応の利点と応用
Q357
酸化カルシウムに水を加えた際、反応前の温度が20.8度であったのに対し、反応後には63.7度まで上昇した。このような熱を放出する化学変化の名称と、その性質を利用した身近な製品の組み合わせとして適切なものはどれか。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
発熱反応:紐を引くと温まる弁当
化学変化が起こるときに熱を放出し、周囲の温度を上昇させる反応を「発熱反応」と呼ぶ。酸化カルシウムと水の反応はこの代表例であり、火を使わずに食品を温める加熱式弁当などの製品に広く応用されている。
鹿児島公立高校入試(2017)類似
水の電気分解で発生する気体の分子数比
Q358
少量の水酸化ナトリウムを溶かした水に電流を流して電気分解を行ったとき、陰極と陽極から発生する気体の分子の数の比(水素:酸素)として、もっとも適切なものはどれか。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
水素:酸素 = 2:1
水の電気分解を化学反応式で表すと 2H₂O → 2H₂ + O₂ となります。この式から、2分子の水が分解されると、2分子の水素と1分子の酸素が発生することがわかります。したがって、発生する気体の分子数の比は、水素と酸素で常に二対一の関係になります。
秋田公立高校入試(2023)類似
水素と酸素の反応体積比
Q359
水素と酸素が反応して水ができるとき、反応する気体の体積比が二対一になる理由について説明した文として、最も適切なものはどれか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
水素分子2個と酸素分子1個が反応して水分子2個ができるため、同温・同圧において分子の数の比がそのまま体積の比になるから
気体反応の法則により、同温・同圧のとき、すべての気体は同じ体積の中に同じ数の分子を含んでいる。化学反応式「2H₂ + O₂ → 2H₂O」において、反応する分子の数の比(係数の比)が水素:酸素=2:1であるため、反応する体積比も二対一となる。
北海道公立高校入試(2023)類似
マグネシウムと二酸化炭素の反応
Q360
マグネシウムが二酸化炭素の中で燃焼し、酸化マグネシウムと炭素に変化する反応において、二酸化炭素側で起こっている化学変化の名称として適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
還元
化学変化において、物質が酸素を奪われることを還元といいます。この反応では、二酸化炭素がマグネシウムに酸素を奪われて炭素に変化しているため、二酸化炭素は還元されたことになります。対照的に、酸素を受け取ったマグネシウム側は酸化されています。
埼玉公立高校入試(2019)類似
水の電気分解における気体の体積比と質量比
Q361
水の電気分解によって発生する水素と酸素について、発生した気体の「体積の比」と、それぞれの気体の密度から計算される「質量の比」の組み合わせ(水素:酸素)として正しいものを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
体積比 2:1、質量比 約1:8
水の電気分解で発生する水素と酸素の体積比は 2:1 です。しかし、酸素の密度(約1.43g/L)は水素の密度(約0.09g/L)よりも非常に大きいため、質量で比較すると水素1に対して酸素は約8の割合になります。これは水分子(H₂O)を構成する原子の質量が、酸素原子1つに対して水素原子2つを合わせても、酸素の方がはるかに重いことに起因します。
千葉公立高校入試(2014)類似
炭酸ナトリウム
Q362
試験管に入れた炭酸水素ナトリウムをガスバーナーで十分に加熱したとき、試験管の底に残る白色の固体の名称として適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
炭酸ナトリウム
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、化学変化によって炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素の3つの物質に分解されます。このように1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれる反応を熱分解と呼び、試験管の底には白色の固体である炭酸ナトリウムが残ります。
埼玉公立高校入試(2019)類似
銅原子・酸素原子・水素原子の質量比の統合
Q363
「銅原子と酸素原子が1:1の数の比で結びつく酸化銅において、反応する銅と酸素の質量比は4:1である」ことと、「水素原子と酸素原子が2:1の数の比で結びつく水において、反応する水素と酸素の質量比は1:8である」という2つの事実があります。これらを共通の酸素原子を基準にして考えたとき、銅原子1個と水素原子1個の質量比はどのようになりますか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
64:1
酸素原子1個の質量を16と仮定して考えます。酸化銅の質量比が銅:酸素=4:1=64:16となることから、銅原子1個の質量は64と求められます。次に、水の質量比は水素:酸素=1:8=2:16となりますが、水は水素原子2個と酸素原子1個で構成されるため、水素原子2個で質量2、つまり水素原子1個の質量は1となります。したがって、銅原子1個と水素原子1個の質量比は64:1となります。
群馬公立高校入試(2019)類似
水の合成の化学反応式
Q364
水素分子と酸素分子が結びついて水分子ができる化学変化を、化学反応式で正しく表しているものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2H₂ + O₂ → 2H₂O
化学反応式は、反応の前後で原子の種類と数が一致するように記述する必要があります。水素は分子(H₂)、酸素も分子(O₂)の状態で反応し、水分子(H₂O)が生成されます。酸素分子1つには酸素原子が2つ含まれるため、水分子は2つ生成されることになり、そのために必要な水素分子は2つとなるため、係数は2、1、2の順になります。
秋田公立高校入試(2021)類似
マグネシウムと酸素の化合における質量比
Q365
マグネシウムを空気中で加熱すると、酸素と結びついて酸化マグネシウムが生成されます。このように、物質が化学変化する際に反応する物質どうしの質量の割合が常に一定になるという法則を何といいますか。また、マグネシウムと、それと結びつく酸素の質量比として正しい組み合わせを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
定比例の法則(マグネシウム:酸素 = 3:2)
化合物をつくる各成分元素の質量の比は常に一定であるという法則を「定比例の法則」と呼びます。マグネシウムが酸素と反応して酸化マグネシウムができる際、反応するマグネシウムと酸素の質量の比は常に3:2になります。一方、反応前後の物質の総和が変わらないことを示す法則は「質量保存の法則」であり、区別が必要です。
埼玉公立高校入試(2014)類似
質量保存の法則
Q366
酸素を満たした丸底フラスコの中にスチールウールを入れ、容器を密閉した状態でスチールウールを加熱して燃焼させました。このときの反応前後の質量に関する説明として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
容器が密閉されており、容器内外で物質の出入りがないため、全体の質量は変化しない。
スチールウールの燃焼は、鉄が酸素と結びついて酸化鉄へと変わる化学変化である。開放された容器で加熱した場合は空気中の酸素が加わるため質量は増加するが、本実験のように密閉された系であれば、反応に関わる鉄と酸素のすべてが容器内に含まれているため、反応の前後で全体の質量は一定に保たれる。
青森公立高校入試(2023)類似
金属原子1個あたりの質量の比較
Q367
マグネシウムと銅について、それぞれの原子1個あたりの質量を比較したとき、マグネシウム原子1個は銅原子1個よりも質量が小さいことがわかっています。これら2種類の金属の粉末を、同じ質量(例えばどちらも1.0g)ずつ用意したとき、そこに含まれる「原子の数」の関係について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
マグネシウムの方が原子数が多い
原子1個あたりの質量が小さいということは、同じ質量の中にそれだけ多くの原子が含まれていることを意味します。マグネシウム原子は銅原子よりも1個あたりの質量が軽いため、同じ1.0gの質量の中には、マグネシウムの方が銅よりも多くの数の原子が存在することになります。
青森公立高校入試(2023)類似
銅の酸化による外観の変化
Q368
ステンレス皿の上に赤褐色の銅粉を広げ、ガスバーナーで十分に加熱したところ、銅が空気中の酸素と結びついて別の物質に変化しました。このとき新しく生成された物質の名称と、その色の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
酸化銅・黒色
銅を空気中で加熱すると、空気中の酸素と結びつく「酸化」という化学変化が起こります。この反応によって生成される物質は酸化銅であり、もともとの銅の赤褐色から黒色へと変化します。これはマグネシウムを加熱した際に白色の酸化マグネシウムができる反応とは異なる色の変化です。
埼玉公立高校入試(2015)類似
酸化銅の還元の化学反応式
Q369
炭素による酸化銅の還元反応において、反応前の物質(酸化銅、炭素)と反応後の物質(銅、二酸化炭素)に含まれる各原子の数の関係について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
酸化銅2分子に含まれる2個の銅原子がそのまま残り、炭素1原子が酸素2原子と結びついて二酸化炭素1分子になるため、反応前後の原子の数は等しい。
化学反応においては、質量保存の法則により、反応の前後で原子が新しくできたり、なくなったりすることはありません。この反応では、左辺の2CuOに含まれる2個の銅原子と2個の酸素原子、および1個の炭素原子が組み換わり、右辺で2個の銅原子(2Cu)と、1個の炭素原子および2個の酸素原子からなる二酸化炭素1分子(CO2)になります。これにより、すべての原子の数が反応前後で一致します。
岩手公立高校入試(2021)類似
アンモニアの化学式
Q370
窒素原子1個と水素原子3個が結びついて構成されているアンモニアの性質を示すために、元素記号を用いて表した化学式として正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
NH3
アンモニアは1個の窒素原子(N)と3個の水素原子(H)が結合した分子である。化学式を記述する際、原子の個数は元素記号の右下に小さな数字で書き、1の場合は省略するという規則がある。したがって、Nが1個、Hが3個であることを示すNH3と表記される。
埼玉公立高校入試(2017)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解の反応式
Q371
炭酸水素ナトリウムを加熱する実験において、試験管の口付近に液体が凝結し、さらに発生した気体がガラス管を通って別の試験管に集められる様子が観察されました。このとき、発生した「液体」と「気体」がそれぞれ水と二酸化炭素であることを確かめる方法の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
液体は青色の塩化コバルト紙を赤色に変えるか確認し、気体は石灰水を白く濁らせるか確認する。
水の検出には塩化コバルト紙を用い、水に触れると青色から赤色(桃色)に変化する性質を利用します。二酸化炭素の検出には石灰水を用い、石灰水に通すと白く濁る性質を利用します。フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の判別に、線香の火が激しく燃えるのは酸素の確認に用いられるため、この実験の生成物の確認には適しません。
埼玉公立高校入試(2023)類似
還元
Q372
粉末状の物質を試験管に入れてガスバーナーで加熱する実験において、試験管の口をわずかに下げて固定する理由として最も適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
発生した液体が加熱部分に流れて、試験管が割れるのを防ぐため
加熱によって生じた液体(水など)が、温度の高い試験管の底(加熱部)の方へ流れると、急激な温度変化によって試験管が割れる恐れがあります。これを防ぐために、試験管の口は底よりもわずかに下げた状態で固定します。
北海道公立高校入試(2019)類似
水素原子
Q373
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱し、熱分解させる実験を行いました。このとき生成される物質のうち、炭酸ナトリウムには含まれていないが、水には含まれている原子の元素記号として適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
H
炭酸水素ナトリウムの化学式はNaHCO₃であり、熱分解によって炭酸ナトリウム(Na₂CO₃)、水(H₂O)、二酸化炭素(CO₂)の3つに分かれます。生成物である炭酸ナトリウムはナトリウム、炭素、酸素の3種類の原子から構成されていますが、水素原子(H)は含まれていません。一方で、同時に生成される水には水素原子が含まれているため、これが正解となります。
群馬公立高校入試(2019)類似
銅の酸化における質量の比
Q374
銅の粉末を加熱して完全に酸化させる実験において、加熱の途中で一度火を止め、薬さじなどで粉末をよくかき混ぜてから再び加熱する操作を行うことがあります。この操作を行う理由として、最も適切な説明はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
粉末の内部まで酸素と十分に反応させるため
粉末を静止させたまま加熱すると、空気と接している表面部分のみが酸化され、内部に未反応の銅が残ってしまうことがあります。全体を均一に、かつ完全に反応させて正確な質量比を確認するためには、途中でかき混ぜて内部の銅を空気に触れさせることが不可欠です。
青森公立高校入試(2023)類似
酸化反応における物質の質量計算
Q375
1.20gのマグネシウムをステンレス皿に取り、空気中で完全に酸化させたところ、2.00gの酸化マグネシウムが得られました。このとき、定比例の法則に基づくと、反応したマグネシウムと酸素の質量比(マグネシウム:酸素)はいくらになりますか。最も適当な整数比を選択してください。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
3:2
化学変化に関係する物質の質量の割合は常に一定であるという定比例の法則があります。1.20gのマグネシウムが反応して2.00gの酸化マグネシウムになったとき、結びついた酸素の質量は 2.00 – 1.20 = 0.80g と求められます。したがって、マグネシウムと酸素の質量比は 1.20:0.80 を簡単な整数比にして 3:2 となります。
埼玉公立高校入試(2020)類似
質量保存の法則
Q376
2つのビーカーにそれぞれ異なる液体薬品を入れ、2つのビーカーを同時に電子天秤に載せて反応前の合計質量を測定しました。次に、一方の液体をもう一方のビーカーに加えて混ぜ合わせ、化学変化を発生させた後、再び全てのビーカー(空のビーカーを含む)を電子天秤に載せて質量を測定しました。この実験結果について正しく述べたものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
反応の前後で、電子天秤が示す質量の数値に変化はない。
化学変化において、反応前の物質を構成していた原子は、その種類と数を変えることなく並び替えられるだけです。したがって、反応によって沈殿が生じたり色が変化したりしても、密閉された系や物質が逃げ出さない状況であれば、全体の質量は反応前後で等しくなります。
秋田公立高校入試(2022)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解
Q377
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱したところ、気体が発生し、試験管の口付近には液体が滴となって付着しました。発生した気体と付着した液体の組み合わせを、それぞれの確認方法とともに説明したものとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
石灰水を白く濁らせる気体と、青色の塩化コバルト紙を赤色に変える液体が生成された。
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、気体の二酸化炭素と液体の水が発生します。二酸化炭素は石灰水を白く濁らせる性質があり、水は乾燥した青色の塩化コバルト紙を赤色(桃色)に変える性質があるため、これらの反応によって物質を特定できます。
山形公立高校入試(2019)類似
硫化鉄の化学式
Q378
鉄粉と硫黄の粉末を混ぜ合わせ、試験管の中で加熱して硫化鉄をつくる実験を行いました。このとき生成された硫化鉄を、元素記号を用いた化学式で表したものとして正しいものはどれか、選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
FeS
鉄(原子の記号Fe)と硫黄(原子の記号S)が結びついてできる硫化鉄は、それぞれの原子が1:1の割合で結合した物質です。化学式を書く際は金属元素である鉄を先に記述する慣習があるため、FeSと表記します。SFeのように順序を逆にしたり、原子の数を示す数字を加えたりはしません。
群馬公立高校入試(2024)類似
炭素過剰時の化学反応残留物
Q379
酸化銅の粉末と炭素粉末を混ぜ合わせて加熱し、酸化銅をすべて還元させる実験を行います。このとき、酸化銅を還元するために必要な量よりも多くの炭素粉末を加えて反応させた場合、反応後に試験管の中に残っている固体の物質の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
銅と炭素
酸化銅と炭素の反応において、炭素が過剰にある状態では、酸化銅に含まれる酸素がすべて炭素と結びついて二酸化炭素となり、酸化銅はすべて銅に還元されます。しかし、還元に必要な量を超えて加えられた炭素は、反応相手となる酸素がないためそのまま試験管内に残ります。したがって、反応後の固体は生成された銅と余った炭素の混合物となります。
埼玉公立高校入試(2015)類似
酸化銅の炭素による還元
Q380
酸化銅と炭素粉末の混合物を加熱すると、酸化銅は酸素を失って銅へと変化し、炭素は酸素と結びついて二酸化炭素へと変化します。このように、酸化物から酸素が奪われる化学変化の名称と、この実験における炭素の変化の組み合わせとして正しいものはどれか、選びなさい。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化物から酸素が奪われる反応を還元といい、炭素は酸化されている。
物質が酸素を失う化学変化を還元と呼びます。この実験では酸化銅が還元されて銅になる一方で、炭素は酸化銅から酸素を奪って自身が酸素と結びつく「酸化」という反応が同時に起こっています。
秋田公立高校入試(2018)類似
定比例の法則(鉄と硫黄)
Q381
鉄粉2.8gと硫黄の粉末1.4gを混ぜ合わせ、試験管に入れて加熱しました。鉄と硫黄は質量比7:4の割合で過不足なく反応するものとしたとき、反応が終了した後の試験管内の物質の状態について、正しく説明しているものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
鉄0.35gが反応せずに残る
定比例の法則に基づき、鉄と硫黄は常に7:4の質量比で反応します。用意された硫黄1.4gをすべて反応させるために必要な鉄の質量を計算すると、1.4 × (7 / 4) = 2.45gとなります。用意された鉄粉は2.8gであるため、ここから反応に必要な2.45gを引いた「2.8 - 2.45 = 0.35g」の鉄が、反応せずにそのまま残ることになります。
北海道公立高校入試(2023)類似
マグネシウムと二酸化炭素の反応
Q382
二酸化炭素を満たした集気びんの中に、火のついたマグネシウムを入れたときの変化について説明した文として、最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムは激しく光を放って燃え続け、白い粉末と黒い粒が生成される。
マグネシウムは二酸化炭素から酸素を奪う性質が非常に強いため、通常は火を消すために使われる二酸化炭素の中でも燃焼を続けることができます。このとき、マグネシウムが酸化されて酸化マグネシウム(白い粉末)になり、二酸化炭素が還元されて炭素(黒い粒)が生成されます。
北海道公立高校入試(2015)類似
マグネシウムの酸化反応
Q383
マグネシウムの酸化反応を化学反応式で表したものとして、原子の数と種類の組み合わせが正しいものを選択してください。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2Mg + O₂ → 2MgO
マグネシウム原子(Mg)と酸素分子(O₂)が反応して、酸化マグネシウム(MgO)が生成されます。化学反応式の前後で各原子の数を合わせる必要があるため、マグネシウム原子2個と酸素分子1個(酸素原子2個分)から、酸化マグネシウムが2単位生成されるという関係になります。
北海道公立高校入試(2024)類似
酸化
Q384
酸化のうち、物質が熱や光を出しながら激しく酸素と結びつく現象を何といいますか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
燃焼
酸化反応が急激に進み、光や熱を発生する現象を燃焼という。スチールウールを加熱して火花を出して燃える反応や、木炭が燃えて二酸化炭素が発生する反応などがこれにあたる。
埼玉公立高校入試(2015)類似
酸化銅の炭素による還元
Q385
試験管に入れた黒色の酸化銅と炭素粉末の混合物をガスバーナーで加熱し、発生した気体を石灰水に通す実験を行いました。このとき、石灰水の変化と発生した気体の名称の組み合わせとして正しいものはどれか、次の中から選びなさい。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
石灰水が白く濁り、二酸化炭素が発生した。
炭素は酸化銅から酸素を奪う性質があり、結びついた酸素によって炭素自身は酸化されて二酸化炭素になります。発生した二酸化炭素が石灰水と反応することで、石灰水が白く濁る現象が観察されます。
高知公立高校入試(2018)類似
硫化鉄の生成反応式
Q386
鉄粉7.0gと硫黄の粉末4.0gを過不足なく反応させると、11.0gの硫化鉄が得られることがわかっています。鉄粉21.0gをすべて反応させて硫化鉄を作る場合、必要となる硫黄の粉末は何gですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
12.0g
特定の物質が反応して別の物質ができるとき、反応する物質どうしの質量の割合は常に一定です。この実験において、鉄と硫黄が反応する質量の比は「鉄:硫黄=7:4」となります。鉄粉が21.0g(7.0gの3倍)用意された場合、反応に必要な硫黄も4.0gの3倍である12.0gとなります。
秋田公立高校入試(2018)類似
鉄と硫黄の反応
Q387
鉄粉と硫黄粉末を混ぜ合わせた混合物をアルミ箔の筒に詰め、その一端をガスバーナーで加熱したところ、混合物の一部が赤くなり始めました。この時点で加熱をやめても、反応が筒の全体に広がって最後まで進む理由として、適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
鉄と硫黄が反応して硫化鉄になる際、周囲に熱を放出する発熱反応が起こり、その熱によって隣接する未反応の部分が加熱されるため。
鉄と硫黄の反応は発熱反応であり、物質が結びついて硫化鉄に変化する際に大きな熱が発生します。この発生した熱が、まだ反応していない隣の部分を加熱するエネルギーとして使われるため、一度反応が始まれば外部から加熱を続けなくても、次々と連鎖的に反応が進行します。
青森公立高校入試(2023)類似
マグネシウムの酸化の化学反応式
Q388
マグネシウムの酸化における化学反応式「2Mg + O2 → 2MgO」が成立する理由について、原子の性質に基づいた説明として正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
反応の前後で原子の組み合わせは変わるが、それぞれの原子の種類と数は変化しないため。
化学変化においては、物質を構成する原子の組み合わせが変わるだけで、原子そのものが新しくできたり、なくなったり、他の種類の原子に変わったりすることはありません(質量保存の法則の基礎となる考え方)。そのため、反応式の左辺と右辺でマグネシウム原子が2個ずつ、酸素原子が2個ずつ存在するように係数を補う必要があります。
埼玉公立高校入試(2019)類似
銅原子・酸素原子・水素原子の質量比の統合
Q389
銅原子1個、酸素原子1個、水素原子1個のそれぞれの質量を比較したとき、その質量比(銅原子:酸素原子:水素原子)として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
64:16:1
化学変化に関係する物質の質量比から原子1個あたりの質量を相対的に比較すると、酸素原子の質量を16とした場合、銅原子の質量は64、水素原子の質量は1となります。これにより、銅原子、酸素原子、水素原子の3種類の原子の質量比は64:16:1として整理されます。
千葉公立高校入試(2020)類似
発熱反応と吸熱反応
Q390
ビーカーに入れた酸化カルシウムに少量の水を加えたところ、激しい反応が起こり、水の一部が水蒸気となって立ち上がった。このとき、周囲の温度と化学変化の名称の組み合わせとして正しいものはどれか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
周囲の温度が上がり、発熱反応と呼ばれる
酸化カルシウムと水が反応して水酸化カルシウムができる化学変化では、反応の際に熱が外部へ放出されるため、周囲の温度が上昇する。このような化学変化を発熱反応という。使い捨てカイロや、ひもを引いて温める弁当容器などにもこの原理が応用されている。
石川公立高校入試(2022)類似
アンモニアの分子モデル
Q391
物質を構成する粒子のモデルについて考えます。「1個の窒素原子に対し、3個の水素原子が結合している」という特徴を持つモデルに該当する物質はどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
アンモニア
物質の種類によって、分子を構成する原子の種類と組み合わせは決まっています。1個の窒素原子と3個の水素原子が結合したものはアンモニアの分子モデルです。窒素分子は窒素原子2個、二酸化炭素は炭素原子1個と酸素原子2個、水は水素原子2個と酸素原子1個が結合してできており、それぞれ構造が異なります。
埼玉公立高校入試(2017)類似
塩化コバルト紙
Q392
物質が水であることを確認するために用いられる試験紙の名称と、水に触れたときの色の変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
塩化コバルト紙を用い、色は青色から赤色(桃色)に変化する
塩化コバルト紙は水の存在を調べるための試験紙です。乾燥した状態では青色をしていますが、水に触れると化学反応を起こして赤色(桃色)に変化する性質を持っています。これを利用して、無色透明の液体が水であるかどうかを判定します。
北海道公立高校入試(2024)類似
酸化
Q393
銅の粉末を空気中で十分に加熱して完全に酸化させたとき、反応後の質量が加熱前よりも大きくなる理由として、最も適切な説明はどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
空気中の酸素が銅と結びつき、その酸素の質量の分だけ重くなるため
金属を酸化させると、もとの金属の原子と空気中の酸素の原子が一定の割合で結合して酸化物になる。このとき、結合した酸素の質量が加わるため、全体の質量は反応前よりも増加する。これは質量保存の法則に基づいた考え方である。
東京公立高校入試(2018)類似
鉄の酸化反応
Q394
鉄粉に活性炭と食塩水を加えて混ぜ、空気中に放置したときの温度変化と、その反応を利用した身近な製品の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
熱が発生して温度が上がり、使い捨てカイロに利用されている
鉄粉が酸化する反応は、熱を放出する「発熱反応」です。活性炭は酸素を取り込みやすくする役割、食塩水は酸化の速度を速める役割を持っており、これらを混ぜることで効率よく熱を発生させることができます。この仕組みは、日常生活で使われる使い捨てカイロに応用されています。
埼玉公立高校入試(2019)類似
水素原子と酸素原子の質量の比
Q395
水を電気分解すると、水素分子と酸素分子が2:1の体積比(個数比)で発生します。この実験において、発生した酸素分子全体の質量が、水素分子全体の質量の8倍であったことがわかっています。また、水素分子は2個の水素原子、酸素分子は2個の酸素原子が結びついてできています。これらの事実から導き出される、水素原子1個と酸素原子1個の質量比として正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
水素原子:酸素原子 = 1:16
水素分子と酸素分子が2:1の個数比で発生したとき、それぞれの分子に含まれる原子の総数は、水素原子が4個(2分子×2個)、酸素原子が2個(1分子×2個)となります。酸素原子2個の合計質量が水素原子4個の合計質量の8倍であることから、水素原子1個の質量を1とすると、酸素原子2個の質量は 1×4×8=32 と計算できます。したがって、酸素原子1個の質量は 32÷2=16 となり、原子1個あたりの質量比は1:16であることが導かれます。
山口公立高校入試(2021)類似
還元
Q396
黒色の酸化銅の粉末と炭素の粉末を十分に混ぜ合わせ、試験管に入れてガスバーナーで加熱したところ、気体が発生し、試験管内には赤色の物質が残りました。このとき酸化銅に起こった化学変化の説明として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化銅が酸素を失って、銅に変化した。
酸化銅と炭素を加熱すると、炭素が酸化銅から酸素を奪う反応が起こります。酸化銅(酸化物)は酸素を失うことで、金属の銅へと変化します。このとき、もともと黒色だった酸化銅が、銅特有の赤色(赤褐色)に変化する様子が観察されます。
岩手公立高校入試(2020)類似
酸化鉄の性質
Q397
鉄を燃焼させて得られた酸化鉄について、その化学的な性質の変化を説明したものとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
酸素と化合して別の物質になったため、金属光沢を失い、うすい塩酸との反応による水素の発生も見られなくなる。
鉄(スチールウール)の燃焼は、鉄が酸素と結びつく化学変化(酸化)です。これにより生成された酸化鉄は、鉄とは全く別の性質を持つ化合物です。金属特有の性質である「電流の流しやすさ(自由電子による導電性)」や「塩酸と反応して水素を出す」という特徴は、酸化鉄になることで失われます。このため、電流が流れにくくなり、塩酸との反応による気体発生も起こらなくなります。
群馬公立高校入試(2025)類似
電気分解の分子モデル
Q398
「酸素原子1個と水素原子2個が結びついた水分子」が4個あります。これらの分子がすべて電気分解され、「水素原子2個からなる水素分子」と「酸素原子2個からなる酸素分子」に変化したとき、生成されるそれぞれの分子の数の組み合わせとして正しいものを、分子モデルの考え方に基づき選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
水素分子:4個、酸素分子:2個
化学変化の前後では、原子の種類と総数は変わりません。4個の水分子の中には、水素原子が合計8個(2×4)、酸素原子が合計4個(1×4)存在しています。水素分子は水素原子2個のペアであるため、8個の水素原子から 8÷2=4個 の水素分子が作られます。同様に、酸素分子は酸素原子2個のペアであるため、4個の酸素原子から 4÷2=2個 の酸素分子が作られます。これにより、原子の総数を保ったまま、水素分子と酸素分子が 2:1 の比で生成されることがわかります。
北海道公立高校入試(2014)類似
化学反応式の係数
Q399
銅が酸素と結びついて酸化銅ができる化学変化を化学反応式で表すとき、反応物と生成物の間で原子の種類と数を一致させる必要があります。「2Cu + O2 → [ ]CuO」という未完成の化学反応式において、[ ]に当てはまる最も適切な数値を選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
2
化学反応式の左辺(反応物)には、銅原子(Cu)が2個、酸素原子(O)が2個存在しています。右辺(生成物)の酸化銅の化学式はCuOであり、1つの分子の中に銅原子と酸素原子が1個ずつ含まれています。反応前後の原子の数を等しくするためには、酸化銅(CuO)の係数を2にすることで、右辺の銅原子と酸素原子をそれぞれ2個にする必要があります。
高知公立高校入試(2017)類似
燃焼の定義
Q400
物質が酸素と結びつく化学変化のうち、激しく熱や光を出しながら進む反応を何というか、最も適切な名称を答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
燃焼
物質が酸素と結びつく反応を酸化と呼びますが、その中でも特に激しく熱や光を出す現象を燃焼といいます。鉄がさびるような穏やかな酸化とは、光や熱の発生の有無で区別されます。
青森公立高校入試(2022)類似
二酸化炭素の化学式
Q401
物質を構成する原子の種類と数を表したものを化学式といいます。炭素原子と酸素原子からなる二酸化炭素の化学式として正しいものを選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
CO2
二酸化炭素の分子は、1個の炭素原子と2個の酸素原子が結びついて構成されています。化学式では、原子の種類を示す元素記号の右下にその個数を記入する決まりがあります。1個の場合は数字を省略するため、Cが1つ、Oが2つであることを示すCO2が正しい表記となります。
埼玉公立高校入試(2021)類似
鉄と硫黄の化合
Q402
鉄粉と硫黄を加熱してできた物質(硫化鉄)の性質について述べたものとして、適切なものを次の中から選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
うすい塩酸を加えると、卵の腐ったような臭いのする気体が発生する
鉄と硫黄が化合してできた硫化鉄は、もとの鉄や硫黄とは全く異なる性質を持ちます。硫化鉄にうすい塩酸を加えると、硫化水素という特有の腐卵臭を持つ気体が発生します。一方、磁石に引きつけられる性質や、塩酸に反応して水素を出す性質は、反応前の「鉄」が持っていた性質であるため、化合後の硫化鉄には見られません。
広島公立高校入試(2018)類似
マグネシウムと二酸化炭素の反応
Q403
二酸化炭素の中でマグネシウムを燃焼させた際、集気瓶の中には白色の物質と黒色の物質が残りました。この反応における化学的な説明として正しい組み合わせはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムが酸化され、二酸化炭素が還元された。
物質が酸素と結びつく変化を酸化、酸化物が酸素を奪われる変化を還元と呼びます。この実験では、マグネシウムが二酸化炭素の酸素を受け取って酸化マグネシウムになるため、マグネシウムは「酸化」されています。一方で、二酸化炭素は酸素を失って炭素になるため、二酸化炭素は「還元」されています。酸化と還元は常に同時に起こる反応です。
山形公立高校入試(2022)類似
質量保存の法則
Q404
化学変化の前後で「質量保存の法則」が成り立つ理由として、原子の性質に基づいた説明として最も適切なものはどれか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
化学変化によって原子の組み合わせは変わるが、原子の種類と数は変化しないから
物質は原子からできており、化学変化とは原子の結びつき方が変わる現象である。反応の過程で原子が消滅したり、何もないところから新しい原子が生じたりすることはない。原子の種類ごとに個数が維持されるため、その集合体である物質全体の質量も保存される。
群馬公立高校入試(2018)類似
吸熱反応
Q405
試験管内で吸熱反応を起こした際の、反応開始から十分な時間が経過するまでの温度変化の様子について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
反応開始直後から温度が急激に下がり、最低温度に達した後にゆるやかに室温へと戻っていく。
吸熱反応が始まると、周囲から激しく熱を吸収するため試験管内の温度は急激に低下します。その後、反応が終了すると熱の吸収が止まるため、試験管の周囲にある空気や水の熱によって、冷やされた物質の温度は再び室温に向かってゆるやかに上昇していきます。
埼玉公立高校入試(2025)類似
水の電気分解の化学反応式
Q406
水に電流を流して分解したとき、発生する気体の種類と物質の変化を正しく表した化学反応式はどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2H₂O → 2H₂ + O₂
水の電気分解では、水分子が分解されて水素分子と酸素分子が生じます。化学反応式を作る際、反応の前後で原子の数が等しくなるように係数を調整する必要があります。2個の水分子(2H₂O)からは、2個の水素分子(2H₂)と1個の酸素分子(O₂)が発生するため、2H₂O → 2H₂ + O₂ という式が成り立ちます。
埼玉公立高校入試(2019)類似
銅の酸化における質量の比
Q407
銅と酸素が反応して酸化銅ができるとき、銅と酸素の質量比は4:1になります。完全に反応させたあとに得られた酸化銅の質量が3.5gであったとき、もともと用意していた銅の質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2.8g
銅と酸素の質量比が4:1であるとき、生成される酸化銅の質量の割合は 4+1=5 となります。つまり、銅:酸化銅の質量比は 4:5 です。酸化銅が3.5g得られた場合、銅の質量をxとおくと、「4:5 = x:3.5」という比例式が成り立ちます。これを解くと、5x = 14 となり、x = 2.8g と求められます。
石川公立高校入試(2021)類似
マグネシウムの燃焼の化学反応式
Q408
マグネシウムが空気中で激しく光を出しながら酸素と結びつき、酸化マグネシウムが生成される変化を化学反応式で表したものとして、最も適切なものを次の中から選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
2Mg + O2 → 2MgO
化学反応式では、反応の前後で原子の種類と数が一致していなければなりません。マグネシウム(Mg)が酸素分子(O2)と反応して酸化マグネシウム(MgO)ができる際、酸素分子には2個の酸素原子が含まれるため、右辺のMgOを2倍にする必要があります。これに合わせて左辺のMgも2倍にすることで、原子の数が左右で等しくなります。
北海道公立高校入試(2023)類似
マグネシウムと銅の反応質量比の比較
Q409
マグネシウムと銅は、どちらも酸素と反応して酸化物を作るとき、金属原子1個に対して酸素原子1個が結びつくという共通点があります。それにもかかわらず、一定量の酸素と結びつくマグネシウムと銅の質量比が3:8という異なる値になる理由として、最も適切な説明はどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウム原子1個と銅原子1個の質量がそれぞれ異なっているため
酸化マグネシウム(MgO)と酸化銅(CuO)は、どちらも原子の数で見ると1:1の割合で結合しています。しかし、マグネシウム原子1個と銅原子1個自体の質量を比較すると、銅原子の方が重いため、同じ個数(=同じ質量の酸素)と反応したとしても、結びつく金属側の合計質量には差が生じます。
北海道公立高校入試(2023)類似
金属粉末の完全酸化
Q410
ガスバーナーを用い、三脚にのせたステンレス皿の上で銅の粉末を広げて加熱する実験を行いました。粉末を完全に反応させるために、操作上の注意点として最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
空気中の酸素と十分に反応させるため、ときどき薬さじで粉末をかき混ぜながら、質量が変化しなくなるまで繰り返し加熱する。
金属粉末を加熱すると、空気中の酸素と触れている表面部分から反応が進みます。内部の粉末は酸素と接触しにくいため、薬さじでかき混ぜて常に新しい面を空気に触れさせる必要があります。また、一度の加熱では反応が不十分な場合があるため、質量が増加しなくなるまで繰り返し加熱することで、金属が完全に酸化したことを確認できます。
埼玉公立高校入試(2018)類似
マグネシウムの燃焼の化学反応式
Q411
マグネシウムを空気中で加熱して燃焼させたときの化学変化を、化学反応式で正しく表したものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
2Mg + O2 → 2MgO
マグネシウムの燃焼は酸素との化合反応であり、生成される酸化マグネシウムの化学式はMgOです。空気中の酸素は原子2個が結びついた酸素分子(O2)として存在するため、反応式の左辺にはO2を用います。化学反応式の前後で原子の種類と数を一致させる必要があるため、左辺のマグネシウム原子を2個、右辺の酸化マグネシウムを2個とすることで、両辺のマグネシウム原子2個、酸素原子2個が等しくなり、式が完成します。
北海道公立高校入試(2019)類似
熱分解
Q412
炭酸水素ナトリウムの粉末をステンレス皿に入れ、ガスバーナーで十分に加熱する実験を行いました。このとき発生した固体、液体、気体の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
固体:炭酸ナトリウム、液体:水、気体:二酸化炭素
炭酸水素ナトリウムを加熱すると、熱分解によって3つの物質に分かれます。皿に残った白い固体は炭酸ナトリウム、発生して付近に付着した液体は水、そして放出された気体は二酸化炭素です。これらは、フェノールフタレイン溶液、塩化コバルト紙、石灰水などを用いることでそれぞれ確認することができます。
群馬公立高校入試(2017)類似
定比例の法則
Q413
鉄と硫黄は常に7:4の質量比で反応して硫化鉄を生成する。いま、鉄粉7.0gと硫黄の粉末5.0gをよく混ぜ合わせ、試験管に入れて加熱し完全に反応させた。反応が終了したとき、試験管の中に残っている物質とその質量について、正しい組み合わせはどれか。
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
硫化鉄11.0gと、硫黄1.0gが残る
鉄と硫黄は7:4の割合で反応するため、鉄7.0gをすべて反応させるために必要な硫黄の質量は4.0gである。用意した硫黄は5.0gであるため、5.0 - 4.0 = 1.0g の硫黄が反応せずに残る。また、生成される硫化鉄の質量は、反応した鉄7.0gと硫黄4.0gの和である11.0gとなる。これは質量保存の法則にも矛盾しない。
山口公立高校入試(2021)類似
炭素と酸素の反応質量比
Q414
炭素を用いた酸化銅の還元実験において、炭素の質量を少しずつ変えて反応後の物質を観察したところ、炭素の質量が「過不足なく反応する量」よりも少ない条件では、加熱後の試験管内に黒色の物質が残っていました。このとき試験管内に残っている物質の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
還元されてできた銅と、反応せずに残った酸化銅
炭素の質量が不足している場合、酸化銅の一部は酸素を奪われて赤色の銅に変化しますが、酸素を奪いきれなかった一部の酸化銅が未反応のまま試験管内に残ります。炭素自身はすべて酸素と結びついて二酸化炭素(気体)として試験管の外へ出ていくため、試験管内に炭素が残ることはありません。したがって、残った黒色の物質は酸化銅であると判断できます。
北海道公立高校入試(2019)類似
質量保存と定比例の計算
Q415
炭酸水素ナトリウムを加熱して分解する実験において、加熱前の炭酸水素ナトリウムの質量と、加熱後に試験管に残った白い粉末の質量の関係を調べました。炭酸水素ナトリウムの質量が4.00gのとき、加熱後に残った粉末の質量は2.52gであり、それ以下の質量では加熱前の質量と加熱後の質量は比例関係にありました。炭酸水素ナトリウム5.00gを完全に分解させたとき、残る粉末の質量は何gになりますか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
3.15g
化学反応において、反応する物質の質量と生成する物質の質量の比率は常に一定であるという定比例の法則が成り立ちます。この実験では、炭酸水素ナトリウムと加熱後に残る粉末の質量の比が 4.00 : 2.52 = 100 : 63 であることがわかります。したがって、炭酸水素ナトリウムが5.00gの場合、残る粉末の質量をxとすると、5.00 : x = 100 : 63 という比例式が成立し、x = 3.15g と計算されます。
秋田公立高校入試(2019)類似
塩化ナトリウムの化学式
Q416
冬の日本海側で雲が発生する仕組みを再現するため、送風機、水を入れたバット、および氷と塩化ナトリウム(食塩)を混ぜたものを用意しました。送風機からの風を、氷と塩化ナトリウムを混ぜたものが入った筒の中に通してから、水を入れたバットの上を通過させる実験を行うとき、氷に塩化ナトリウムを混ぜる理由として最も適切なものを選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
氷の融点を下げて、筒の中の温度を0℃よりもさらに低くするため
氷に塩化ナトリウムを混ぜると「寒剤」として働き、温度が0℃よりも大幅に低い(約-20℃程度)状態を作り出すことができます。これにより、筒を通過する空気を急激に冷やし、露点に達しやすくすることで、水蒸気を凝結させて雲が発生する様子を観察しやすくしています。
群馬公立高校入試(2015)類似
過酸化水素の分解反応式
Q417
過酸化水素の分解反応において、化学反応式の係数を「2H2O2 → 2H2O + O2」と決定する根拠となる、化学変化の基本的な決まりはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応の前後で、原子の種類とそれぞれの総数が変化しないようにする。
化学変化においては、物質を構成する原子の組み合わせは変わりますが、原子そのものが新しく生じたり、消滅したりすることはありません。そのため、化学反応式の左辺(反応物)に含まれる水素原子と酸素原子の数は、右辺(生成物)に含まれるそれぞれの原子の数と必ず一致させる必要があります。この原理に基づいて係数が決定されます。
青森公立高校入試(2024)類似
沈殿生成量の計算
Q418
硫酸10cm³に水酸化バリウム水溶液を少しずつ加えていくと白い沈殿が生じますが、水酸化バリウム水溶液を20cm³加えたところで沈殿の質量は0.24gに達し、その後はいくら水溶液を加えても沈殿の質量は変化しなくなりました。この「沈殿の質量が一定になった点」の説明として最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
硫酸がすべて反応しきり、反応できる硫酸イオンがなくなったため
硫酸と水酸化バリウムの反応では、硫酸イオンとバリウムイオンが結びついて硫酸バリウムの沈殿が生じます。硫酸の量が一定である場合、加えた水酸化バリウム水溶液がある一定量に達すると、水溶液中のすべての硫酸イオンが反応して沈殿となります。この点(中和点)を超えて水酸化バリウム水溶液をさらに加えても、反応相手となる硫酸イオンが残っていないため、沈殿の質量は増加せず一定の値を保つことになります。
北海道公立高校入試(2019)類似
周期表の族
Q419
水酸化カルシウムに含まれるカルシウムと、水酸化バリウムに含まれるバリウムは、いずれも周期表において同じ縦の列に配置されています。このことから推測できるこれら2つの元素の共通点として、最も適切な説明を選びなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
化学的な性質が互いによく似ており、似たような反応を示す
周期表の同じ縦の列(族)に属する元素は、最外殻の電子配置が似ているため、化学的性質が共通しています。カルシウムとバリウムはともに「2族(アルカリ土類金属)」に属しており、水に溶けると強いアルカリ性を示す水酸化物を作る、硫酸イオンと反応して白い沈殿を作るなど、似た性質を示します。
埼玉公立高校入試(2017)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解の反応式
Q420
炭酸水素ナトリウムを試験管に入れて加熱したときに起こる化学変化を、化学反応式で正しく表したものはどれですか。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
炭酸水素ナトリウム(NaHCO₃)を加熱すると、炭酸ナトリウム(Na₂CO₃)、水(H₂O)、二酸化炭素(CO₂)の3つの物質に分解されます。化学反応式の前後で原子の数を合わせる必要があるため、炭酸水素ナトリウムの係数は2となります。炭酸ナトリウムの組成式をNaCO₃としたり、二酸化炭素を一酸化炭素(CO)としたりする誤りに注意が必要です。
福島公立高校入試(2022)類似
酸化銀の熱分解の化学反応式
Q421
試験管に入れた黒色の酸化銀の粉末を加熱したところ、気体が発生し、試験管の中には白色の固体が残りました。この実験のように、1種類の物質が加熱によって2種類以上の別の物質に分かれる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
熱分解
1種類の物質が熱によって2種類以上の別の物質に分かれる反応を熱分解と呼びます。酸化銀の場合、熱を加えることで銀と酸素という、もとの物質とは性質の異なる2つの物質に分かれます。
群馬公立高校入試(2017)類似
酸化鉄の還元(製鉄)
Q422
溶鉱炉の上部から鉄鉱石とコークス(炭素)を交互に入れ、下部から熱風を吹き込んで液体状の鉄を取り出す工程において、炉の内部で起きている現象の説明として最も適切なものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
鉄鉱石に含まれる酸素が、コークスの炭素と結びつくことで、鉄が取り出される。
高温の溶鉱炉内では、鉄鉱石の主成分である酸化鉄から、コークスの成分である炭素が酸素を奪い取る反応が起きています。この結果、酸化鉄は還元されて鉄になり、炭素は酸化されて二酸化炭素などになって排出されます。酸素を失って単体となった鉄は、高温のため液体状になって炉の底に溜まります。
青森公立高校入試(2022)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解による質量変化
Q423
炭酸水素ナトリウムを加熱して分解したときに、試験管の底に白い固体として残る物質の名称を選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
炭酸ナトリウム
ひとつの物質が熱などのエネルギーによって2種類以上の別の物質に分かれる変化を熱分解と呼びます。炭酸水素ナトリウムを加熱すると、固体の炭酸ナトリウム、液体の水、気体の二酸化炭素に分解されます。このとき、試験管の底に残る白い固体は炭酸ナトリウムであり、もとの炭酸水素ナトリウムよりも水に溶けやすく、水溶液にしたときにより強いアルカリ性を示すという特徴があります。
秋田公立高校入試(2025)類似
燃焼反応の利用
Q424
ガスコンロを使用する際、燃料が空気中の酸素と結びつくことで、周囲を加熱することができます。このとき起きている化学反応について正しく説明しているものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
酸化反応の一種であり、反応時に熱を放出する。
物質が酸素と結びつく反応はすべて酸化と呼ばれますが、ガスコンロのように激しく熱を出しながら進む酸化を特に燃焼と呼びます。この反応は化学エネルギーを熱エネルギーとして放出する反応であるため、調理などの熱源として活用することが可能です。
埼玉公立高校入試(2021)類似
鉄と硫黄の化合
Q425
試験管の中に鉄粉と硫黄の混合物を入れ、その上部をガスバーナーで加熱したところ、混合物の一部が赤くなり反応が始まりました。このとき、加熱を途中で止めても試験管の底の方まで反応が続く理由として、最も適切な説明を次の中から選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応によって発生した熱が、周りの混合物を加熱して反応を順次進めるから
鉄と硫黄の化合は熱を放出する発熱反応です。最初に加熱した部分で発生した反応熱が、隣接する未反応の混合物を加熱し、さらにそこで新たな反応を誘発するという連鎖が起きるため、外部からの加熱を止めても最後まで変化が進行します。
広島公立高校入試(2018)類似
マグネシウムと二酸化炭素の反応
Q426
2個のマグネシウム原子と1個の二酸化炭素分子(炭素原子1個と酸素原子2個が結合したもの)が完全に反応したときに生成される物質の組み合わせとして、正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2個の酸化マグネシウムと、1個の炭素原子
この反応を化学反応式で表すと「2Mg + CO2 → 2MgO + C」となります。二酸化炭素分子1個には2個の酸素原子が含まれているため、それらすべてと反応するためには2個のマグネシウム原子が必要です。その結果、マグネシウムと酸素が1:1の割合で結合した酸化マグネシウムが2個生成され、酸素を失った炭素が1個の原子(単体)として残ります。
千葉公立高校入試(2019)類似
発生した気体の質量の算出
Q427
うすい塩酸20.0gが入ったビーカーに炭酸水素ナトリウム1.0gを加えて反応させたところ、二酸化炭素が発生した。反応前のビーカーと薬品を合わせた全体の質量は100.0gであったが、反応が完全に終わったあとの全体の質量を測定すると99.5gであった。このとき、発生した二酸化炭素の質量は何gか求めなさい。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
0.5g
化学変化の前後で物質全体の質量は変わらないという質量保存の法則がありますが、今回のようにふたをしない容器(開放系)で気体が発生する反応を行うと、発生した気体は空気中へと逃げていきます。そのため、反応前の全体の質量から反応後の全体の質量を引いた質量差を計算することで、逃げ出した気体の質量を求めることができます。本問では 100.0g – 99.5g = 0.5g となります。
山形公立高校入試(2017)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解生成物
Q428
炭酸水素ナトリウムを加熱して得られた白い固体(炭酸ナトリウム)と、加熱前の白い粉末(炭酸水素ナトリウム)の性質の違いについて説明したものとして、正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
水への溶け方は炭酸ナトリウムの方が溶けやすく、フェノールフタレイン溶液を加えたときの赤色は炭酸ナトリウムの方が濃い。
炭酸水素ナトリウムが熱分解してできる炭酸ナトリウムは、加熱前の物質と比較して水に溶けやすいという特徴があります。また、どちらの水溶液もアルカリ性を示しますが、炭酸ナトリウムの方が強いアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を加えた際により濃い赤色を呈します。この性質の違いを利用して、熱分解が起こったことを確認できます。
埼玉公立高校入試(2019)類似
水の電気分解における気体の体積比と質量比
Q429
少量の水酸化ナトリウムを溶かした水に電流を流して水の電気分解を行う実験において、陰極と陽極から発生する気体の名称の組み合わせと、その体積の比(陰極:陽極)の数値として適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
陰極:水素、陽極:酸素、体積比 2:1
水の電気分解では、水分子が分解されて水素と酸素が発生します。化学反応式は 2H₂O → 2H₂ + O₂ と表され、分子の数の比がそのまま気体の体積の比となるため、陰極側に水素、陽極側に酸素が、体積比 2:1 で発生します。水酸化ナトリウムは純粋な水に電流を流しやすくするために加えられますが、反応前後で変化しません。
群馬公立高校入試(2014)類似
酸素との結びつきの強さ
Q430
酸化銅と炭素の粉末を混ぜて加熱すると、炭素が銅から酸素を奪い、二酸化炭素と銅に分かれる反応が起こります。しかし、酸化マグネシウムと炭素の粉末を混ぜて加熱しても、酸化銅の時のように還元反応は起こりません。この事実から導き出される、マグネシウム、銅、炭素の3つの物質における「酸素との結びつきやすさ」の強弱関係として正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウム > 炭素 > 銅
物質が酸素と結びつこうとする力の強さは、物質の種類によって異なります。酸化銅が炭素によって還元されるのは、炭素の方が銅よりも酸素と結びつく力が強いため、銅から酸素を奪い取ることができるからです。一方で、酸化マグネシウムに炭素を加えても変化がないのは、マグネシウムのほうが炭素よりも酸素と結びつく力が強く、炭素が酸素を奪うことができないためです。したがって、酸素との結びつきはマグネシウムが最も強く、次いで炭素、最も弱いのが銅となります。
群馬公立高校入試(2014)類似
マグネシウムの酸化の化学反応式
Q431
ステンレス皿にマグネシウムの粉末を広げてのせ、ガスバーナーで十分に加熱する実験を行いました。このとき観察される現象や、加熱後の物質の性質について述べた文として正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
マグネシウムが空気中の酸素と結びつくため、加熱後の物質の質量は反応前よりも増加する。
マグネシウムを加熱すると、空気中の酸素と結びつく「酸化」という化学変化が起こります。このとき、元のマグネシウムの質量に、新しく結びついた酸素の質量が加わるため、ステンレス皿の上の物質全体の質量は加熱前よりも増加します。このように、反応によって外部の物質が取り込まれる場合、手元の質量は増加して測定されます。
秋田公立高校入試(2023)類似
塩化コバルト紙の反応
Q432
物質の化学変化によって水が生じたことを確認するために用いられる試験紙の名称と、水に触れた際の色の変化の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
塩化コバルト紙を用い、色は青色から赤色に変化する
水の生成を確認するには塩化コバルト紙を使用します。この試験紙は乾燥状態では青色をしていますが、水に触れると赤色(または桃色)に変化する性質を持っています。リトマス紙は水溶液の酸性・アルカリ性を調べるためのものであり、ヨウ素液はデンプンの有無を確認するためのものです。
埼玉公立高校入試(2015)類似
銅の酸化における質量変化の限界
Q433
ステンレス皿に銅粉を薄く広げ、ガスバーナーで十分に加熱した後、冷ましてから質量を測定する操作を繰り返しました。加熱を繰り返すと、ある時点で物質全体の質量が増加しなくなりました。この理由として最も適切な説明を選びなさい。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
皿の上にあるすべての銅が酸素と結びつき、酸化銅へと変化しきったため。
銅を加熱すると空気中の酸素と化合して酸化銅が生成されます。化学変化に関係する物質の質量比は常に一定であるため、用意した銅粉のすべてが酸素と反応しきると、それ以上質量が増えることはありません。この状態を完全に反応した(または酸化した)と言います。
群馬公立高校入試(2020)類似
金属の酸化反応における原子モデル
Q434
金属原子が酸化して酸化物へと変化する過程を、原子のモデルで記述した文として、最も適切なものはどれですか。なお、酸素は2個の原子が結合した分子の状態で反応するものとし、生成される酸化物は金属原子と酸素原子が1対1の割合で結合した粒子であるとします。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応前の左辺には、バラバラの金属原子2個と、2個の原子が結合した酸素分子1個を描き、反応後の右辺には金属原子と酸素原子がペアになった酸化物を2個描く。
物質が酸素と結びつく酸化反応をモデルで表す際は、酸素を「酸素分子」として扱う必要があります。酸素分子1個には2個の酸素原子が含まれているため、酸化物の最小単位(金属原子1個と酸素原子1個の結合)を過不足なく作るには、金属原子が2個必要です。反応の前後で原子の総数が一致するように描くことが、化学変化を正しくモデル化するポイントです。
北海道公立高校入試(2019)類似
水素原子
Q435
炭酸水素ナトリウムの熱分解によって生じる「炭酸ナトリウム」と「水」の構成成分を比較したとき、その違いについて述べた文として正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
水素原子は、水には含まれるが、炭酸ナトリウムには含まれない。
炭酸水素ナトリウム(NaHCO₃)を加熱すると、原子の組み合わせが変わり、別の物質へと変化します。炭酸ナトリウムは、元の物質に含まれていたナトリウム、炭素、酸素を引き継いで構成されますが、水素原子だけは炭酸ナトリウムの構成要素にはなりません。この水素原子は、酸素原子と結びついて水(H₂O)となります。化学変化の前後で原子の種類や数は変化しないため、生成物の成分を比較することで元の物質の構成を理解することができます。
群馬公立高校入試(2020)類似
銅と酸素が化合する質量の比
Q436
銅の粉末を空気中で十分に加熱して酸化銅を生成させるとき、反応する銅の質量と、化合する酸素の質量の比として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
銅:酸素 = 4:1
銅と酸素が化合して酸化銅ができるとき、反応に関わる物質の質量の比は常に一定であり、銅4に対して酸素1の割合で反応します。これは定比例の法則に基づいています。銅原子と酸素原子は1:1の数の比で結びつきますが、原子1個あたりの質量が異なるため、質量比は4:1となります。
宮城公立高校入試(2022)類似
化合物
Q437
水素、アンモニア、硫黄、マグネシウムの4つの物質があるとき、その物質を構成する原子の種類に注目して分類すると、他の3つとは異なり「化合物」に分類される物質はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
アンモニア
水素は水素原子、硫黄は硫黄原子、マグネシウムはマグネシウム原子という、それぞれ1種類の原子から構成される「単体」です。これに対してアンモニアは、窒素原子と水素原子という異なる種類の原子が結びついてできているため、化合物に分類されます。
香川公立高校入試(2024)類似
酸化銀の熱分解反応式
Q438
酸化銀を試験管に入れて加熱したところ、化学変化が起こり、黒色の酸化銀は白色の固体へと変化し、気体が発生しました。この化学変化を化学反応式で表したものとして最も適切なものを選択してください。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
2Ag2O → 4Ag + O2
酸化銀の組成式は、銀原子2個と酸素原子1個が結びついたAg2Oで表されます。これを加熱して熱分解すると、銀(Ag)と酸素(O2)に分かれます。化学反応式の前後で原子の種類と数を等しくするためには、酸化銀2分子から、銀原子4個と酸素分子1個が生じるという関係にする必要があります。
秋田公立高校入試(2025)類似
化学変化
Q439
水酸化バリウムと塩化アンモニウムをビーカーに入れて混ぜ合わせたところ、刺激臭のある気体が発生しました。また、ビーカーの下に濡れた木板を置いておいたところ、ビーカーと木板が凍り付いて離れなくなりました。この実験結果から説明できる内容として、最も妥当なものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
周囲の熱を吸収して新しい物質ができる化学変化が起こり、混合物の温度が下がった。
水酸化バリウムと塩化アンモニウムの反応により、アンモニアという別の物質ができる化学変化が起きています。この反応は周囲から熱を吸収する「吸熱反応」であるため、反応が進むにつれて温度が下がります。その結果、木板上の水分が冷やされて凍り、ビーカーと接着されました。
北海道公立高校入試(2023)類似
銅の酸化における定比例の法則
Q440
赤褐色の銅の粉末をステンレス皿に入れ、空気中で繰り返し加熱する実験を行いました。このときの変化や観察される現象について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
加熱によって銅が空気中の酸素と結びつき、物質のの色は黒色に変化し、全体の質量は増加する。
銅を空気中で加熱すると、赤褐色の銅が空気中の酸素と化合(酸化)し、黒色の酸化銅に変化します。この化学変化では、もとの銅の質量に結びついた酸素の質量が加わるため、反応後の全体の質量は加熱前よりも重くなります。なお、銅と酸素は一定の質量比(4:1)で反応するため、完全に酸化した後はそれ以上加熱しても質量は変化しなくなります。
北海道公立高校入試(2021)類似
分子
Q441
いくつかの原子が結びついてできた粒子で、その物質特有の性質を示す最小の単位を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
分子
物質を細かく分割していったとき、その物質としての性質を失わずに存在できる最も小さな粒子を分子といいます。例えば、酸素の性質を示す最小の単位は、2個の酸素原子が結びついた酸素分子です。これに対して、化学変化によってそれ以上分けることができない粒子のことは原子と呼び、区別する必要があります。
青森公立高校入試(2025)類似
炭酸水素ナトリウムの熱分解における質量の比
Q442
炭酸水素ナトリウムをステンレス皿に取り、気体が発生しなくなるまで十分に加熱する実験を行いました。炭酸水素ナトリウムを1.60g用いたとき、加熱後に残った物質の質量は1.00gであり、2.40g用いたときは1.50g、3.20g用いたときは2.00gでした。炭酸水素ナトリウムを5.60g用いて同様の実験を行った場合、加熱後に残る物質の質量は何gになりますか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
3.50g
炭酸水素ナトリウムの質量と、加熱後に残る炭酸ナトリウムの質量の比に注目すると、1.60:1.00 = 1.6:1(または8:5)という一定の割合が成立していることがわかります。炭酸水素ナトリウムの質量を5.60gとした場合もこの比例関係は維持されるため、5.60 ÷ 1.6 = 3.50g、あるいは5.60 × (5 / 8) = 3.50gとして算出されます。
岩手公立高校入試(2018)類似
定比例の法則(銅の酸化)
Q443
ステンレス皿に0.40gの銅粉を広げて加熱し、冷えてから質量を測定する操作を繰り返しました。はじめの数回は加熱のたびに全体の質量が増加していきましたが、4回目以降は何度加熱しても質量が増えなくなりました。このように、途中で質量が増えなくなる理由として適切な説明はどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
皿の上にあるすべての銅が酸素と化合して反応しきったから
金属の粉末を空気中で加熱すると、金属が酸素と化合して質量が増加します。しかし、定比例の法則により、一定量の金属と化合できる酸素の量には限界があります。質量が増えなくなったのは、用意した銅のすべてが酸素と反応して酸化銅に変化し、これ以上酸素と結びつくことができなくなったことを示しています。
埼玉公立高校入試(2015)類似
銅と酸素の質量の比
Q444
銅と酸素が反応して酸化銅ができる実験において、加熱後の質量が加熱前よりも増加する理由と、その反応における質量の法則について説明したものとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
銅の原子が酸素の原子と一定の質量比で結びつくため質量が増加し、このとき定比例の法則が成り立つ。
化学変化において、反応する物質どうしの質量の比は常に一定であるという「定比例の法則」が存在します。銅の加熱実験では、銅の原子と酸素の原子が特定の数ずつの割合で結合して酸化銅という別の物質に変化するため、酸素の分だけ質量が増加します。このときの銅と酸素の質量比は常に4:1であり、反応前の銅の質量に比例して、生成される酸化銅の質量も直線的に増加します。
青森公立高校入試(2023)類似
金属原子1個あたりの質量の比較
Q445
マグネシウム0.6gを完全に加熱したところ、0.4gの酸素が結びついて1.0gの酸化マグネシウムができました。また、銅1.6gを完全に加熱したところ、0.4gの酸素が結びついて2.0gの酸化銅ができました。酸化マグネシウムと酸化銅が、どちらも金属原子1個と酸素原子1個の割合で結びついた化合物であるとすると、マグネシウム原子1個と銅原子1個の質量比(マグネシウム:銅)はどのようになりますか。最も適切な数値の組み合わせを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
3:8
実験結果から、0.4gの酸素と結びつく金属の質量は、マグネシウムが0.6g、銅が1.6gです。どちらの化合物も「金属原子1個と酸素原子1個」が結合しているため、0.4gの酸素に含まれる酸素原子の数と、それぞれ反応したマグネシウム原子、銅原子の数はすべて同じになります。したがって、同じ数の原子が集まったときの質量比がそのまま原子1個の質量比となるため、0.6:1.6を簡単な整数比にして3:8となります。
北海道公立高校入試(2015)類似
金属と酸素の化合質量比
Q446
酸化銀2.9gを試験管に入れ、完全に分解されるまで加熱する実験を行いました。このとき、試験管に残った銀の質量と、発生した酸素の質量の比(銀:酸素)として正しいものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
27:2
酸化銀を加熱すると銀と酸素に分解されます。実験結果から、酸化銀2.9gを加熱して2.7gの銀が残ったことがわかっているため、発生した酸素の質量は 2.9 – 2.7 = 0.2g と算出されます。したがって、銀と酸素の質量比は 2.7:0.2 を整数比に直した 27:2 となります。
青森公立高校入試(2023)類似
銅と酸素の化合の質量比
Q447
銅の粉末4.80gをステンレス皿に広げて、色が完全に黒くなるまで十分に加熱しました。銅と酸素が4:1の質量比で結びついて酸化銅(II)が生成されるとき、加熱後に皿の中に残った物質の質量は何gになりますか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
6.00g
銅と酸素の質量比が4:1であるとき、生成される酸化銅(II)の質量は、反応した銅と酸素の質量の和に相当するため、比の割合は「4(銅)+ 1(酸素)= 5(酸化銅)」となります。銅4.80gがすべて反応した場合、結びつく酸素の質量は 4.80 ÷ 4 = 1.20g です。したがって、生成された酸化銅の質量は 4.80 + 1.20 = 6.00g となります。
岩手公立高校入試(2020)類似
酸化鉄の性質
Q448
スチールウール(鉄)を空気中で十分に加熱してできた物質(酸化鉄)の性質について、加熱前の鉄と比較して述べたものとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
電気抵抗が大きくなって電流が流れにくくなり、うすい塩酸に入れても気体はほとんど発生しない。
鉄が空気中の酸素と結びついて酸化鉄に変化すると、もとの金属としての性質を失います。金属ではなくなるため、電流の通りやすさの指標となる電気抵抗が大きくなり、電流が流れにくくなります。また、もとの鉄はうすい塩酸と反応して水素を発生させますが、酸化鉄は別の性質を持つ物質であるため、塩酸との反応で気体を発生させることはありません。
山形公立高校入試(2021)類似
酸化銅の還元の化学反応式
Q449
酸化銅の粉末と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱したとき、酸化銅が還元されて銅と二酸化炭素が生じる反応を、化学反応式で正しく表したものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
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✅ 正解
2CuO + C → 2Cu + CO2
化学反応式では、反応の前後で原子の種類と数が一致している必要があります。生成物である二酸化炭素(CO2)の1分子には酸素原子が2個含まれているため、反応物として酸素原子を1個持つ酸化銅(CuO)は2分子必要です。これに伴い、生成される銅原子(Cu)も2個となるため、係数は2CuOおよび2Cuとなります。
高知公立高校入試(2024)類似
マグネシウム原子と銅原子の質量比
Q450
化学変化において、反応する物質どうしの質量の割合が常に一定であるという「定比例の法則」を利用して、原子の質量を比較します。マグネシウムと酸素が3:2、銅と酸素が4:1の質量比で反応し、それぞれの酸化物において金属原子と酸素原子が1:1の数の比で結びついているとき、銅原子1個の質量は、マグネシウム原子1個の質量の約何倍になりますか。小数第3位を四捨五入して答えなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
2.67倍
定比例の法則に基づき、同じ質量の酸素と結びつく金属の質量を比較することで、原子1個あたりの質量比を求めることができます。酸素の質量を一定(例えば2g)としたとき、反応するマグネシウムは3g、銅は8gとなります。このことから、マグネシウム原子と銅原子の質量比は3:8であることがわかります。したがって、銅原子の質量はマグネシウム原子の質量の8÷3=2.666…倍となり、小数第3位を四捨五入すると2.67倍となります。
埼玉公立高校入試(2020)類似
質量保存の法則
Q451
化学変化の前後において、反応に関わった物質全体の質量の総和は変化せず、常に一定に保たれます。この法則を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
質量保存の法則
化学変化の前後で、反応に関わる物質全体の質量の和が変わらないという決まりを質量保存の法則と呼びます。これは、化学変化によって原子の組み合わせは変わるものの、原子の種類や数は変化しないために成立する法則です。紛らわしい「定比例の法則」は、化合物を作る成分元素の質量比が常に一定であるという別の法則を指します。
埼玉公立高校入試(2024)類似
試験管の口をわずかに下げる理由
Q452
固体物質を試験管で加熱し、液体が発生する様子を観察する実験を行いました。このとき、試験管の口を水平より高くして加熱を続けた場合に予想される危険性と、その理由の組み合わせとして正しいものを選んでください。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
発生した水が加熱部分に移動し、急激な温度変化によって試験管が割れる危険がある。
試験管の口を高くすると、発生して凝結した水が重力に従って試験管の底へと流れていきます。ガスバーナーで熱せられた試験管の加熱部分に冷たい水が触れると、その部分のガラスが急激に冷やされてひずみが生じ、試験管が割れてしまいます。この事故を防ぐために、「試験管の口をわずかに下げる」という操作が不可欠です。
秋田公立高校入試(2018)類似
鉄の酸化と化合
Q453
1.7gのスチールウール(鉄)を、酸素を十分に満たした集気びんの中で燃焼させたところ、反応後の質量を測定すると2.3gに増加していました。このとき、鉄と結びついた酸素の質量は何gであると考えられますか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
0.6g
化学変化の前後において、物質全体の質量は変化しないという質量保存の法則が成り立ちますが、本実験のように空気中の酸素が結合する場合、反応後の固体質量は「もとの鉄の質量」に「結合した酸素の質量」を加えた値になります。2.3g(反応後) – 1.7g(反応前) = 0.6g となり、増加した分が結びついた酸素の質量です。
岩手公立高校入試(2020)類似
密閉容器内での化学変化と質量の不変
Q454
炭を丸底フラスコに入れ、酸素を十分に満たして密閉した状態で、フラスコ越しに加熱して炭を燃焼させました。このとき、燃焼の前後におけるフラスコ全体の質量の変化と、その理由について述べたものとして最も適切なものを選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応によって生じた二酸化炭素が容器の外に出ないため、全体の質量は変化しない
密閉容器の中で化学変化が起こる場合、反応によって新たに生成された物質が容器の外へ逃げたり、外から他の物質が入ったりすることはありません。炭が燃焼すると酸素と結びついて二酸化炭素が発生しますが、その気体も容器内にとどまるため、装置全体の質量は反応の前後で一定に保たれます。
群馬公立高校入試(2015)類似
密閉系と開放系の質量変化
Q455
うすい塩酸と石灰石を密閉できるプラスチック容器に入れ、ふたを閉めてから容器を傾けて2つの物質を反応させました。反応が終了した後、容器のふたを一度開け、再びふたを閉めてから全体の質量を測定しました。このときの測定結果について、反応前の全体の質量と比較した説明として正しいものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
発生した気体が容器の外へ逃げたため、反応前よりも質量が減少する
化学変化によって発生した気体が、ふたを開けたことで容器の外へ逃げてしまうため、その逃げた気体の質量の分だけ全体の質量が減少します。密閉された状態であれば、容器内の物質全体の質量は変化しないという「質量保存の法則」が成り立ちますが、ふたを開けることで物質の出入りが可能な「開放系」となるため、測定される質量に変化が生じます。
北海道公立高校入試(2023)類似
酸素との結びつきやすさの序列
Q456
酸化鉄と炭素粉末の混合物を試験管に入れて加熱すると、二酸化炭素が発生し、試験管内には鉄が残ります。しかし、酸化マグネシウムと炭素粉末の混合物を同様に加熱しても、化学反応は起こらずマグネシウムを取り出すことはできません。炭素を用いて酸化マグネシウムを還元できない理由として、最も適切な説明はどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
マグネシウムの方が炭素よりも酸素と結びつきやすいため、炭素が酸素を奪うことができないから。
還元反応は、酸化物に含まれる酸素を、それよりも「酸素との結びつきやすさ」が強い物質が奪い取ることで進行します。炭素は鉄よりも酸素と結びつきやすいため酸化鉄を還元して鉄にすることができますが、マグネシウムは炭素よりもさらに酸素と結びつきやすい性質を持っています。そのため、炭素が酸化マグネシウムから酸素を奪うことはできず、還元反応は進行しません。
青森公立高校入試(2023)類似
金属原子1個あたりの質量の比較
Q457
同質量のマグネシウムの粉末と銅の粉末をそれぞれ十分に加熱し、完全に酸化させたとき、結びついた酸素の質量を比較すると、マグネシウムの方が多くの酸素と結びつきました。この理由を、金属の原子1個あたりの質量と原子数の観点から説明したものとして、最も適切なものはどれですか。ただし、酸化マグネシウムも酸化銅も、金属原子1個に対して酸素原子1個が結びつくものとします。
★★★ 標準
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
マグネシウム原子1個の質量は銅より小さいため、同じ質量の金属粉末に含まれる原子数はマグネシウムの方が多くなり、結合する酸素原子も多くなるから。
化学反応において、原子は決まった個数比で結合します。マグネシウム原子は銅原子よりも1個あたりの質量が軽いため、同じ質量の粉末を比較すると、マグネシウムの方が含まれる原子の総数が多くなります。酸化マグネシウムも酸化銅も金属原子1個に酸素原子1個が結合するため、原子数が多いマグネシウムの方が、結果としてより多くの酸素原子(=より大きな質量の酸素)と反応することになります。
広島公立高校入試(2019)類似
エタノールの燃焼生成物と構成原子
Q458
エタノールを燃焼さじにのせて火をつけ、集気びんの中で燃焼させた後、びんの中の物質を調べた際の結果として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
石灰水が白く濁り、青色の塩化コバルト紙が赤色に変化した。
エタノールが燃焼すると、化学変化によって二酸化炭素と水が発生します。生成した二酸化炭素は石灰水を白く濁らせる性質があり、生成した水は青色の塩化コバルト紙を赤色(桃色)に変化させる性質があるため、これらの反応によって生成物を確認することができます。
青森公立高校入試(2025)類似
炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムの液性比較
Q459
炭酸水素ナトリウムの水溶液と、炭酸水素ナトリウムを熱分解して得られた炭酸ナトリウムの水溶液を比較する実験を行いました。それぞれの水溶液にフェノールフタレイン溶液を数滴加えたときの結果として、正しい組み合わせはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
炭酸水素ナトリウムの水溶液はうすい赤色になり、炭酸ナトリウムの水溶液は濃い赤色になる。
フェノールフタレイン溶液はアルカリ性の水溶液に反応して赤色を示し、アルカリ性が強いほどその色は濃くなります。炭酸ナトリウムは炭酸水素ナトリウムよりも水に溶けやすく、より強いアルカリ性を示すため、フェノールフタレイン溶液を加えたときにより濃い赤色に変化します。
山形公立高校入試(2024)類似
完全酸化時の生成物の質量計算
Q460
物質が化学反応する際、反応に関係する物質の質量比は常に一定であるという法則を何といいますか。マグネシウムと酸素が必ず 3:2 の割合で反応して酸化マグネシウムになる現象などは、この法則に基づいています。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
定比例の法則
化合物をつくる成分元素の質量の割合は常に一定であるという原理を「定比例の法則」と呼びます。例えばマグネシウムの酸化においては、供給される酸素が十分にあれば、金属の質量に対して結びつく酸素の量は常に決まった比率になります。なお、反応前後の全体の質量が変わらないことを示す「質量保存の法則」とは区別する必要があります。
群馬公立高校入試(2016)類似
水の電気分解における生成分子の比率
Q461
水の電気分解において、陽極と陰極から発生するそれぞれの気体の性質と、発生する分子の個数比の組み合わせとして正しいものを選択してください。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
陽極:酸素分子、陰極:水素分子が発生し、個数比は水素分子:酸素分子=2:1である
水に電圧をかけると、陽極側からは火のついた線香を激しく燃やす性質を持つ酸素が発生し、陰極側からはマッチの火を近づけると音を立てて燃える性質を持つ水素が発生します。水分子(H₂O)を構成する原子の数の比が水素:酸素=2:1であることに対応し、発生する分子の個数比(および気体の体積比)も水素分子:酸素分子=2:1となります。
北海道公立高校入試(2019)類似
未反応物を含む混合物の分析
Q462
物質を加熱した際、反応が完全に終了したと判断できるのはどのような状態になったときですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
加熱を止めて冷やしたあと、再び加熱しても質量が変化しなくなったとき
化学反応による質量の変化を伴う実験では、再加熱を行っても質量の減少や増加が見られなくなった状態を「恒量(こうりょう)に達した」といい、これが反応の完全終了を意味します。目に見える変化(色や気体の発生)だけでは、内部に未反応の物質が残っている可能性があるため、質量の測定を繰り返して数値的に判断することが科学的に正しい手順です。
秋田公立高校入試(2025)類似
化学変化
Q463
鉄粉と活性炭を混ぜ合わせたものに、少量の食塩水を数滴垂らしてよくかき混ぜる実験を行いました。このとき観察される現象と、その理由の組み合わせとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
温度が上がった。これは鉄が空気中の酸素と結びつき、新しい物質に変化する際に熱を放出したからである。
鉄粉が空気中の酸素と反応して酸化鉄になる変化は化学変化であり、このとき熱を放出する「発熱反応」が起こります。活性炭や食塩水はこの反応を促進させる役割を果たしており、この仕組みは使い捨てカイロにも応用されています。
埼玉公立高校入試(2023)類似
酸化銅と炭素の化学反応式
Q464
酸化銅と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱し、銅と二酸化炭素を取り出す反応を化学反応式で表すとき、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
2CuO + C → 2Cu + CO2
酸化銅(CuO)から酸素を取り除いて銅(Cu)にする還元反応では、炭素(C)と酸素が結びついて二酸化炭素(CO2)が生成されます。二酸化炭素1分子には2個の酸素原子が含まれるため、これに応じた酸素を供給するには2個の酸化銅が必要です。反応前後の原子の数を合わせると、酸化銅の係数は2、炭素は1、銅は2、二酸化炭素は1となります。
群馬公立高校入試(2023)類似
二酸化炭素の化学式
Q465
二酸化炭素の分子は、炭素原子1個と酸素原子2個が結びついて構成されています。この分子の構成を正しく表した化学式はどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
CO2
二酸化炭素は、1個の炭素原子(C)と2個の酸素原子(O)が結合して1つの分子を作っています。化学式では、分子を構成する原子の数を元素記号の右下に記す規則があるため、CO2と表記します。なお、COは一酸化炭素という別の物質を表します。
秋田公立高校入試(2025)類似
吸熱反応
Q466
ある物質を混ぜ合わせて化学変化を起こさせる実験を行ったところ、反応開始前には18度であった温度計の数値が、反応後には2度まで大きく低下しました。この実験結果から判断できる、この化学変化の特徴として最も適切なものを次のうちから選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
周囲から熱を吸収する反応であるため、周囲の温度が下がった。
反応後の温度が18度から2度へと低下していることから、この変化は周囲の熱を吸収して進む「吸熱反応」であることがわかります。物質が化学変化する際に周囲の熱を取り込むため、温度計が示す周囲の温度は低くなります。
青森公立高校入試(2023)類似
銅と酸素の化合の質量比
Q467
銅の粉末を空気中で十分に加熱すると、銅が酸素と結びついて酸化銅(II)が生成されます。銅の質量を2.00g、1.60g、1.20gと変えて実験を行ったところ、それぞれ結びついた酸素の質量は0.50g、0.40g、0.30gとなりました。このとき、反応した「銅の質量」と「結びついた酸素の質量」の比として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
4:1
銅2.00gに対して酸素0.50gが反応していることから、その質量比を計算すると2.00:0.50となります。これを最も簡単な整数の比に直すと、両方を0.50で割ることで4:1が得られます。他の測定値(1.60g:0.40gなど)を用いても、同様に4:1の比が成立します。
埼玉公立高校入試(2014)類似
質量保存の法則
Q468
化学変化が起こるとき、反応に関わる物質全体の質量が変化しないのはなぜですか。その理由を原子の性質の観点から説明したものとして適切なものを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
化学変化の前後において、原子の結びつき方は変わるが、原子の種類と数は変化しないから。
物質は極めて小さな粒子である原子から構成されている。化学変化とは、それらの原子の組み合わせが変わる現象であり、原子そのものが分割されたり、他の種類の原子に変わったりすることはない。したがって、反応前後で原子の種類と総数が不変である以上、それらの集合体である物質の総質量も変わらないことになる。
広島公立高校入試(2018)類似
燃焼
Q469
スチールウール(鉄)をガスバーナーで加熱したところ、激しく光を放って反応し、黒い物質へと変化しました。この実験で起きた現象の説明として、最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
鉄が空気中の酸素と激しく結びつき、光や熱を出しながら酸化した
スチールウールを加熱すると、空気中の酸素と激しく反応して酸化鉄になります。このとき、光や熱を伴うため、この反応は酸化の中でも特に「燃焼」に分類されます。熱を吸収するのではなく、反応によって熱を放出する点も特徴です。
青森公立高校入試(2023)類似
マグネシウムの酸化の化学反応式
Q470
ステンレス皿にマグネシウムの粉末を入れ、ガスバーナーで十分に加熱して酸化マグネシウムを生成したとき、この化学変化を正しく表した化学反応式はどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2Mg + O2 → 2MgO
マグネシウム原子はMg、酸素分子はO2、酸化マグネシウムはMgOという化学式で表されます。化学反応式の前後で各原子の数を一致させる必要があるため、マグネシウム原子2個と酸素分子1個(酸素原子2個分)が反応して、酸化マグネシウムが2単位できることを示す「2Mg + O2 → 2MgO」が正解となります。酸素をOとしたり、酸化マグネシウムをMgO2とするのは誤りです。
群馬公立高校入試(2024)類似
炭素過剰時の化学反応残留物
Q471
ある質量の酸化銅を還元する実験において、加える炭素粉末の質量を変化させたところ、炭素を0.3g加えたときに固体の質量が最も減少し、酸化銅と炭素が過不足なく反応しました。さらに炭素の質量を増やして0.6gにして同様の実験を行ったところ、反応後の固体の総質量は約3.5gとなり、0.3gのときよりも増加しました。このとき、炭素を0.6g加えた際の反応後の固体の状態について、正しく述べたものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
酸化銅がすべて還元され、生成された銅に加えて、反応せずに余った炭素が混ざっている。
化学変化に関係する物質の質量の割合は常に一定であるため、酸化銅を完全に還元するのに必要な炭素の量(この場合は0.3g)が決まっています。これよりも多くの炭素を加えて加熱した場合、酸化銅はすべて還元されて銅になりますが、反応に使われなかった分の炭素はそのまま固体として残ります。このため、過不足なく反応したとき(炭素0.3g)と比較して、過剰な炭素の分だけ反応後の固体の総質量は増加することになります。
山口公立高校入試(2021)類似
還元
Q472
酸化物から酸素が取り除かれる化学変化のことを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
還元
物質が酸素を失う化学変化を還元と呼びます。これに対し、物質が酸素と結びつく化学変化は酸化と呼ばれ、還元と酸化は通常同時に起こるという特徴があります。
北海道公立高校入試(2016)類似
酸素
Q473
水の電気分解の実験において、陽極側に集まった気体が酸素であることを確かめるための操作と、その際に見られる現象として最も適切なものを選択してください。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
火のついた線香を中に入れると、線香が炎を上げて激しく燃える。
水の電気分解によって陽極に発生する気体は酸素です。酸素には、他の物質が燃えるのを助ける性質(助燃性)があるため、火のついた線香を入れると激しく燃え上がります。一方、マッチを近づけて音を立てて燃えるのは、陰極側に発生する水素の性質です。
群馬公立高校入試(2019)類似
銅の酸化における質量の比
Q474
1.2gの銅の粉末をステンレス皿に入れ、色が完全に黒く変化するまで繰り返し加熱しました。このとき、加熱後に得られた酸化銅の質量は何gになりますか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
1.5g
銅と反応する酸素の質量の比は4:1であるため、生成される酸化銅と元の銅の質量の比は(4+1):4、つまり5:4となります。銅1.2gがすべて反応したときに得られる酸化銅をx(g)とすると、5:4=x:1.2 という比例式が成り立ち、これを計算するとx=1.5gとなります。結びついた酸素の質量は1.5-1.2=0.3gです。
石川公立高校入試(2021)類似
単体
Q475
物質は、構成する原子の種類によって「単体」と「化合物」に分類されます。次の物質のうち、1種類の原子だけで構成されている単体を選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
硫黄
物質を構成する原子が1種類であるものを単体、2種類以上の原子が結びついてできているものを化合物と呼びます。硫黄は硫黄原子(S)のみで構成されるため単体です。これに対し、硝酸(HNO₃)、アンモニア(NH₃)、水酸化ナトリウム(NaOH)は、それぞれ複数種類の原子から構成されているため化合物に分類されます。
山形公立高校入試(2018)類似
マグネシウムによる二酸化炭素の還元
Q476
二酸化炭素を満たした集気びんの中に、火のついたマグネシウムを入れると、激しく光を出して燃焼します。このとき、二酸化炭素が酸素を失って炭素に変化するような、酸化物から酸素が奪われる化学変化を何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
還元
マグネシウムは炭素よりも酸素と結びつきやすい性質を持っています。そのため、二酸化炭素から酸素を奪って酸化マグネシウムへと変化します。このとき、二酸化炭素側は酸素を失って炭素へと変化しているため、この現象を還元と呼びます。
群馬公立高校入試(2024)類似
還元
Q477
酸化物から酸素が奪われる化学変化を何といいますか。最も適切な名称を選択してください。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
還元
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼ぶのに対し、酸化物から酸素が取り除かれる化学変化を還元と呼びます。多くの場合、酸化と還元は同時に起こります。
北海道公立高校入試(2025)類似
質量保存の法則と気体の発生
Q478
化学変化の前後において、質量保存の法則が成り立つ理由を、原子の性質に着目して説明したものとして正しいものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 0%(1回)
🔥 類題3問
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✅ 正解
化学変化の前後で、原子の組み合わせは変わるが、原子の種類と数は変わらないから
物質が化学変化を起こすとき、原子同士の結びつき方が変わることで別の物質へと変化しますが、原子そのものが無くなったり、新しく現れたりすることはありません。反応に関わる原子の種類と数が一定に保たれるため、反応前後の物質の全質量は等しくなります。
岩手公立高校入試(2023)類似
定比例の法則
Q479
マグネシウムをステンレス皿に広げて加熱する実験において、加熱を何度も繰り返していくと、最終的に質量が増加しなくなる理由として最も適切なものはどれですか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
皿の上にあるすべてのマグネシウムが酸素と結びつき、酸化が完了したから
マグネシウムの酸化反応では、マグネシウムの原子と酸素の原子が一定の数(1:1)で結びつきます。ステンレス皿の上にあるマグネシウムの粉末がすべて酸素と結びついて酸化マグネシウムに変化すると、それ以上は酸素が反応に関与できなくなるため、全体の質量は一定になります。
東京公立高校入試(2015)類似
マグネシウムと酸素の質量の比例関係
Q480
マグネシウムと酸素が反応するときの質量比が「マグネシウム:酸素 = 3:2」であるとき、1.2gのマグネシウムを完全に酸化させるために必要な酸素の質量は何gですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
💡 答えを確認
✅ 正解
0.8g
化学変化における物質の質量の間には一定の割合が成り立つため、比例式を用いて計算することができます。マグネシウムと酸素の質量比が 3:2 であることから、必要な酸素をxとすると「3:2 = 1.2:x」という式が成り立ちます。これを解くと 3x = 2.4 となり、x = 0.8g が導き出されます。
埼玉公立高校入試(2022)類似
水素の燃焼の化学反応式
Q481
水素と酸素から水ができる反応をモデル図や式で考える際、化学反応式を「H₂ + O₂ → H₂O」と書くことは間違いとされます。その理由として最も適切なものはどれですか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
反応前後で酸素原子の数が合わず、原子が消滅したことになってしまうから。
化学変化においては、原子が新しくできたり、なくなったり、他の種類の原子に変わったりすることはありません。H₂ + O₂ → H₂O という式では、左辺の酸素原子が2個であるのに対し、右辺の酸素原子が1個しかなく、酸素原子が1つ消滅したことになってしまいます。この矛盾を解消するために係数を補い、2H₂ + O₂ → 2H₂O と記述します。
秋田公立高校入試(2022)類似
実験における逆流防止
Q482
固体物質を加熱して気体を発生させ、水上置換法で集める実験において、消火の前にガラス管を水から抜かなかった場合、試験管が割れてしまうことがあります。その理由を説明したものとして適切なものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
試験管内の温度が下がり圧力が減少することで、水が逆流して加熱部分が急激に冷やされるため
ガスバーナーの火を消すと、試験管内の気体分子の運動が穏やかになり、体積が収縮します。これにより試験管内部の圧力が周囲の大気圧よりも低くなり、水槽の水が押し上げられて逆流を引き起こします。この水が加熱されていた高温の試験管の底に達すると、部分的な急冷によってガラスにひずみが生じ、破損につながります。
群馬公立高校入試(2023)類似
質量保存の法則と気体の質量
Q483
うすい塩酸が入ったビーカーと、炭酸水素ナトリウム4.00gを電子てんびんにのせて測定したところ、反応前の合計質量は164.70gでした。これらをビーカーの中で混ぜ合わせて反応させた後、再び質量を測定したところ、162.88gとなりました。このとき、発生して空気中へ逃げていった気体の質量は何gですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
1.82g
化学変化の前後では、反応に関わった物質全体の質量は変化しないという質量保存の法則が成り立ちます。しかし、今回のように密閉されていない容器で気体が発生する反応を行うと、発生した気体が空気中へ逃げていくため、その分だけ全体の質量が減少したように見えます。したがって、反応前の質量164.70gから反応後の質量162.88gを引いた差である1.82gが、発生した気体の質量に相当します。
埼玉公立高校入試(2019)類似
マグネシウムの酸化による質量関係の測定
Q484
マグネシウムを空気中で加熱した際に、激しく熱や光を出しながら酸素と結びつく化学変化のことを何といいますか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化
物質が酸素と結びつく化学変化を酸化と呼びます。マグネシウムを加熱すると、空気中の酸素と結びついて酸化マグネシウムという別の物質に変化します。このとき、激しく熱や光を出すため、酸化の中でも特に「燃焼」と呼ばれます。
群馬公立高校入試(2019)類似
水の合成の化学反応式
Q485
水の合成を表す化学反応式「2H₂ + O₂ → 2H₂O」に基づいたとき、反応する分子の数の比(水素分子:酸素分子:生成される水分子)として正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
2:1:2
化学反応式の各物質の化学式の前にある数字(係数)は、反応に関与する分子の個数の比を表しています。この式では水素分子(H₂)の係数が2、酸素分子(O₂)の係数が1(省略されています)、水分子(H₂O)の係数が2であるため、分子の数の比は 2:1:2 となります。
青森公立高校入試(2025)類似
塩化コバルト紙
Q486
化学変化によって生成した無色の液体が「水」であることを確認するために用いられる試験紙の名称と、水に反応した際の色の変化の組み合わせとして、最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
塩化コバルト紙:青色から赤色(桃色)に変わる
塩化コバルト紙は水の検出に用いられる専用の試験紙です。乾燥した状態では青色をしていますが、水に触れると化学反応を起こして赤色(桃色)に変化する性質を持っています。リトマス紙は水溶液の液性(酸性・アルカリ性)を調べるためのものであり、水の存在そのものを特定するものではありません。
鹿児島公立高校入試(2021)類似
酸化銅の還元
Q487
黒色の酸化銅の粉末と炭素の粉末を混ぜ合わせて試験管に入れ、十分に加熱した。反応後に試験管の中に残った物質の名称と、その物質に特有の色を組み合わせたものとして正しいものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
銅・赤褐色
酸化銅と炭素を混ぜて加熱すると、酸化銅が還元されて単体の銅が生成される。酸化銅は黒色だが、生成された銅は金属光沢を持つ赤褐色の固体であるため、色の変化によって反応を確認することができる。
秋田公立高校入試(2016)類似
窒素の化学式
Q488
窒素の分子を表すとき、化学式「N2」と書く場合と、化学反応式などで「2N」と書く場合では、示している状態が異なります。窒素分子の構成に基づいた「N2」の説明として正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
💡 答えを確認
✅ 正解
2つの窒素原子が結びついて、1つのまとまり(分子)になっている状態
窒素は2個の原子が結合して1つの分子を作る二原子分子です。化学式の右下に書かれる小さな数字は、1つの分子を構成する原子の数を表しています。これに対し、記号の前に書く大きな数字(2Nなど)は、分子や原子が独立して何個あるかという「個数」を表すため、結合して1つの分子になっている窒素を表すにはN2が適切です。
北海道公立高校入試(2014)類似
化学反応式の係数
Q489
酸化銅が生成される様子を化学反応式で表す際、各化学式の前に「係数」を書き入れることがあります。この係数を書き入れる目的として最も適切な説明を選びなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
反応物と生成物に含まれる原子の種類と数を、反応の前後で等しくするため。
化学変化においては、原子が組み合わさる相手が変わるだけで、原子が新しく生じたり、消滅したりすることはありません。そのため、化学反応式を完成させる際には、左辺と右辺で各原子の総数が一致するように係数を用いて調整を行う必要があります。
埼玉公立高校入試(2024)類似
熱分解による減少質量の割合
Q490
炭酸水素ナトリウムなどの物質を加熱して熱分解させた際、発生した二酸化炭素や水が空気中へ逃げていくことで、反応前と比べて全体の質量が減少します。このとき、失われた物質の質量が、反応前の元の質量に対して占める割合を百分率で表した名称として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
💡 答えを確認
✅ 正解
熱分解による減少質量の割合
物質を加熱して別の物質に分かれる熱分解では、気体や水蒸気が発生して外部に放出されることがあります。このとき、放出された分の質量が減少するため、元の質量に対する減少分の割合を「減少質量の割合」と呼びます。選択肢にある「残った固体の質量の割合」は、反応後の質量を元にした数値であり、混同しないよう注意が必要です。
群馬公立高校入試(2021)類似
反応物と生成物の質量関係
Q491
炭酸水素ナトリウムの熱分解実験において、加熱前の質量を2.00g、4.00g、6.00gと増やしていくと、反応後に残る固体の質量はそれぞれ1.26g、2.52g、3.78gとなりました。この結果から導き出される規則性と、加熱後に質量が減少した理由の組み合わせとして適切なものはどれか選びなさい。
★ やさしい
実験・観察
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
加熱前の質量と加熱後の固体の質量は比例しており、二酸化炭素や水が発生して試験管の外へ逃げたため質量が減少した
化学変化に関係する物質の質量の関係を調べると、反応物の質量と生成物の質量の比は常に一定であり、比例の関係が成り立ちます。炭酸水素ナトリウムの熱分解では、固体の炭酸ナトリウムの他に、気体の二酸化炭素と液体(水蒸気)の水が発生します。これらが試験管の外へ放出されるため、残った固体の質量は加熱前よりも減少しますが、その残った量も元の炭酸水素ナトリウムの質量に比例して増加します。
北海道公立高校入試(2017)類似
還元
Q492
黒色の酸化銅の粉末と炭素の粉末を混ぜ合わせて試験管で加熱したところ、酸化銅は酸素を奪われて赤褐色の物質へと変化しました。このとき酸化銅に起こった化学変化の説明として最も適切なものを選びなさい。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸化物から酸素が奪われたため、還元された
酸化銅が酸素を失って銅に変化する現象は、定義に基づき還元に該当します。この実験では、炭素が酸化銅から酸素を奪って二酸化炭素になり、酸化銅自身は還元されて金属の銅に戻ります。
群馬公立高校入試(2020)類似
マグネシウムと酸素が化合する質量の比
Q493
マグネシウムの粉末をステンレス皿に入れ、空気中で十分に加熱して酸化マグネシウムをつくる実験を行いました。このとき、反応したマグネシウムの質量と、化合した酸素の質量の比(マグネシウム:酸素)として最も適切なものはどれですか。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
3:2
マグネシウムを空気中で加熱すると、空気中の酸素と結びついて酸化マグネシウムが生成されます。実験の結果から、0.75gのマグネシウムが完全に反応したときに加熱後の質量が1.25gになることが分かっています。このとき、増加した質量である0.50gが化合した酸素の質量に相当するため、マグネシウムと酸素の質量比は0.75:0.50、つまり整数比で3:2となります。
岩手公立高校入試(2020)類似
密閉容器内での化学変化と質量の不変
Q494
密閉された容器内で炭を燃焼させたとき、質量が変化しない理由を原子の性質から説明したものとして、最も適切なものを選びなさい。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
反応によって原子の種類や数が変化せず、原子の組み替えのみが起こるため
化学変化の本質は、物質をつくっている原子の結びつきが変わることにあります。原子そのものが消滅したり、何もないところから新しく生成されたりすることはありません。したがって、反応の前後で原子の種類と数は変わらず、密閉容器のように物質の出入りがなければ、全体の質量は不変となります。
秋田公立高校入試(2021)類似
マグネシウムと酸素の化合における質量比
Q495
ステンレス皿の上に1.5gのマグネシウムの粉末を広げ、十分に加熱してすべて酸化マグネシウムへと変化させました。このとき、結びついた酸素の質量と、生成された酸化マグネシウムの質量の組み合わせとして正しいものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
酸素:1.0g、酸化マグネシウム:2.5g
マグネシウムと結びつく酸素の質量比は3:2であるため、マグネシウムが1.5gの場合、反応する酸素の質量をxとすると「1.5:x = 3:2」という比例式が成り立ちます。これを解くとx=1.0gとなります。生成される酸化マグネシウムの質量は、反応したマグネシウムと酸素の質量の和になるため、1.5g + 1.0g = 2.5gと算出されます。
山形公立高校入試(2021)類似
化学変化における定比例の法則
Q496
酸化銅と炭素の混合物を加熱したときのように、化学変化に関与する物質の質量の間には常に一定の比例関係が成り立つという法則を何というか。名称として適切なものを選択してください。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
定比例の法則
物質が化学反応を起こして別の物質になるとき、反応する物質どうし、あるいは生成する物質との質量比は、常に一定の割合になる。これを定比例の法則という。例えば、酸化銅の還元において、反応する酸化銅と炭素の質量比、および生成する銅の質量比が常に一定であるため、グラフを作成すると過不足なく反応する地点で折れ曲がる直線関係(比例関係)が示される。
群馬公立高校入試(2014)類似
還元
Q497
黒色の酸化銅の粉末と炭素粉末を混ぜ合わせ、発生した気体を水上置換法で集められるよう装置を組み、試験管の口をわずかに下げて加熱した。このとき、反応後の試験管内に残った物質の色の変化と、発生した気体の性質について述べたものの組み合わせとして正しいものはどれか。
★★ 基本
実験・観察
正答率 —
🔥 類題3問
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✅ 正解
黒色の物質が赤褐色の物質に変化し、発生した気体は石灰水を白く濁らせる。
酸化銅(黒色)は炭素によって還元されると、銅(赤褐色)に変化して試験管に残る。同時に、炭素は酸化銅から奪った酸素と結びついて二酸化炭素になり、石灰水を白く濁らせる性質を持つ。
宮城公立高校入試(2021)類似
質量保存の法則
Q498
化学変化が起こる前後において、反応に関係した物質全体の質量の総和は変化しないという法則を何というか、最も適切な名称を答えなさい。
★ やさしい
知識
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
質量保存の法則
化学変化の前後で、物質をつくっている原子の種類と数は変化せず、その組み合わせのみが変化する。そのため、反応に関わった物質全体の質量は一定に保たれる。この原理を質量保存の法則と呼ぶ。
茨城公立高校入試(2016)類似
酸素の遮断
Q499
酸化銅と炭素を加熱して銅を取り出した後、試験管内に空気が入らないよう工夫せずに放置すると、得られた赤色の物質が再び黒色に変化することがあります。この現象について正しく説明しているものはどれですか。
★★ 基本
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
還元された高温の金属が、空気中の酸素と化合して酸化物に変化する再酸化が起きている。
還元反応によって得られた物質が、高温状態のまま酸素に触れることで再び酸化する現象を再酸化と呼びます。酸化銅と炭素を用いた実験では、せっかく還元された銅が空気中の酸素と反応して再び酸化銅(黒色)に戻ってしまうのを防ぐため、ピンチコックなどを用いて空気を遮断し、十分に冷えるまで待つ必要があります。
青森公立高校入試(2024)類似
沈殿生成量の計算
Q500
一定の濃度の硫酸10cm³に対して、ある濃度の水酸化バリウム水溶液を加えていく実験を行いました。水酸化バリウム水溶液を20cm³加えたところで、生じた沈殿の質量が0.24gで最大となり、それ以上加えても沈殿の質量は増加しませんでした。同じ濃度の硫酸20cm³を用意し、そこに同じ濃度の水酸化バリウム水溶液を60cm³加えたとき、生じる沈殿の質量は何gになりますか。
★★★ 標準
原理・計算
正答率 —
🔥 類題2問
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✅ 正解
0.48g
化学反応において、反応する物質の量と生成する沈殿の質量には比例関係が成り立ちます。硫酸10cm³に対して水酸化バリウム水溶液20cm³が過不足なく反応し、0.24gの沈殿が生じるという比率から、硫酸を2倍の20cm³にした場合は、水酸化バリウム水溶液が40cm³あれば過不足なく反応し、沈殿も2倍の0.48g生成されることがわかります。この実験では水酸化バリウム水溶液を60cm³加えていますが、硫酸20cm³がすべて反応しきった後は沈殿は増えないため、最終的な沈殿の質量は0.48gとなります。
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整数も「1分の~」という分数に変身させれば、あとはいつものかけ算のルールで計算できることを理解する。
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