2019年度 女子学院中学過去問【理科】大問1解説

〔選択肢の問題の答が複数ある場合は、すべて答えなさい〕
私たちが捨てるごみのうち、「資源ごみ」といわれるものの多くはリサイクルされている。
資源ごみには様々なものがあるが、飲料の容器に使われているペットボトルもその一つである。

【1】ペットボトルに火をつけると燃え、ドライアイスから出る気体と同じ気体ができる。
この気体をAとする。
(1)Aの名前を答えなさい。

(2)Aが水に溶ける量について、正しいものを選びなさい。
ア:温度に関係なくほとんど溶けない イ:低温ほどよく溶ける
ウ:高温ほどよく溶ける  エ:温度に関係なくよく溶ける

(3)①~③にあてはまるものを選びなさい。ただし、香料などは入っていないものとする。
①酸性の水溶液
②アルカリ性の水溶液で固体が溶けているもの
③酸性以外の水溶液でにおいを持つもの
ア:せっけん水 イ:酢 ウ:塩酸 エ:水酸化ナトリウム水溶液
オ:アンモニア水 カ:さとう水 キ:サラダ油

(4)Aを通すと反応する無色透明の水溶液の名前と反応の様子を書きなさい。

(5)一般に、火を消すときには次にあげたア~ウの方法がある。
①~④に最も関係が深いものを選びなさい。
ア:燃えるものを取り除く
イ:燃焼を助ける気体を遮断する
ウ:燃えているものの温度を下げる

①消化器につめたAを噴射する
②紙でつくった鍋に水を入れて火にかけると紙を燃やさずに湯を沸かすことができる。
③燃えているアルコールランプにふたをすると火が消える。
④火のついたろうそくの芯の根元(下図の矢印の部分)をピンセットでつまむと火が消える。

(6)燃えやすく、実験で発生させるときに注意が必要な気体に水素がある。反応させると水素が発生する2つのものの組み合わせを選びなさい。ただし、同じ記号を何度も使っても良い。
ア:銅 イ:アルミニウム ウ:スチールウール エ:二酸化マンガン オ:チョーク
カ:炭酸水 キ:アンモニア水 ク:過酸化水素水 ケ:うすい塩酸
コ:うすい水酸化ナトリウム水溶液

【2】水素をエネルギー源として発電するときには有害なものが生じない。
しかし、有害なものが排出される発電方法もある。そのような発電方法を選びなさい。
ア:水力発電 イ:地熱発電 ウ:原子力発電 エ:太陽光発電 オ:風力発電 カ:火力発電

【3】ペットボトル本体をつくるときに、日本では共通のきまりがある。
それは、次の製品にリサイクルしやくすくするためである。
どのようなきまりがあるか。予想して書きなさい(解答用紙は1行)。

【4】アルミニウムとペットボトルの小さなかけら(同じ大きさ、形)が混ざっていたとき、
重さの差を利用してそれぞれに分ける方法を考えて書きなさい。ただし、同じ体積で比べたとき、アルミニウムはペットボトルの2.5倍以上の重さで、両方とも水に沈む(2行ほど)。


@解説@
ペットボトルに関する設問。ジョシガクは高得点勝負なので、8割は目指したい。
分野は化学だが、計算問題がゼロ。記号はすべて式。
ラストに想像させる記述問題がでた。
【1】(1)二酸化炭素
ペットボトルは燃える!(`ω´)
石油から作り出されたポリエチレンテレフタレートを素材とし、
融点は高いが火力を高めれば燃えるので、自治体によっては可燃ゴミで出せる。

(2)イ
一般的に、気体は溶液の温度が低いほど溶けやすい。
温度が高いと気体の分子が激しく運動して、溶液の外に出て行ってしまうため。

(3)①イ・ウ ②ア・エ ③オ
水酸化ナトリウムは白い固体。アンモニアは気体。
酸やアルカリは水溶液(水に溶かした液体)の性質を表す。
サラダ油は水に溶けないので、酸・アルカリが問題にならない

(4)石灰水、白くにごる
さらに二酸化炭素を追加すると、透明に戻っちゃうんだって( ゚Д゚)

(5)①イ ②ウ ③イ ④ア
”最も関係が深いもの”なので、答えは1つずつ。
①消火器から細かい粒(リン酸アンモニウムや硝酸アンモニウムというらしい)が噴出して、
 酸素の供給をシャットダウンさせて消火する。
②紙鍋なんて発想なかったわ(;’∀’)

煮えてるぅぅ(笑) 水が紙の温度を下げて発火点に達しないとのこと。

③そのまま。アルコールランプのふたで助燃性の酸素をシャットダウン。
④液体のロウがろうそくの芯をつたって炎心に向かう。
 芯をつまめば液体のロウ(燃えるもの)が供給されないので消える。

(6)イとケ、イとコ、ウとケ
ここは大丈夫でしょう。漏れなく解答したい。

【2】ウ・カ
原発は放射性廃棄物。火力は化石燃料の燃焼で二酸化炭素が排出される

その他は水力をのぞいて新エネルギーとよばれるもので、クリーンな発電方法といわれる。
風力は低周波の問題があると聞くが…。

【3】容易につぶせたり、細かくできるようにする。
地味に書きにくい(; ̄Д ̄)
ペットボトルを捨てるときは、ラベルを剥し、軽く水洗いをしてからつぶすので、
リサイクルしやすいような工夫として、”つぶしやすさ”が挙がると思う。
(いろはすはつぶしやすいですよね)
つぶしやすいとエコとよばれる理由は、ペットボトルの層が薄いので石油の使用量が少ない点と、
廃棄するペットボトルの保管スペースが抑えられるので、効率よくリサイクルができる点。

ペットボトルの利点の1つは、落としても割れずに丈夫であるところにあるが、
リサイクルの工程で粉砕してフレーク状にするので、細かく粉砕できるようにしておく。

【4】アルミニウムより小さく、ペットボトルより大きい密度の溶液に混ぜる。
重さの差を利用する方法で水がダメならば、水以外の溶液で比重分離すればOK。
溶液の密度をアルミニウムとペットボトルの中間に設定する。

稲作でも良質な種もみを得るために、
塩水選といって塩水でも沈むほど身のしまったモミを選別する。

他の方法は、うえの唐箕(とうみ)のように風の力で分離できるかだが、
発想としてはアリでも、2.5倍ほどの差でかけらの状態では現実的に難しそうな気がする・・・。
調べてみると、強力な磁界を形成してアルミを飛ばすやり方が紹介されていました。
アルミは磁石にくっつきませんが誘導電流は流れるので、
アルミに磁界を発生させ、磁石の斥力(せきりょく;反発する力)で飛ばすんだそうです。
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