2019年度 立教新座中学入試問題【理科】大問2解説

以下、問いに答えなさい。ただし、物質の状態は常温で考えることにします。

物質の名称が記された9枚の紙が図1のように並んでいます。
この紙を図2で示される7枚のカードA~Gを用いて、ルールにしたがってゲームを行いました。

<ルール>
・カードを1枚引き、あてはまる特徴を持つ紙をすべて取り除く。
・上記の操作を繰り返し、縦・横・斜めのいずれかの一列の紙を取り除いた時点で
 ゲームを終了する。
・引いたカードはもとに戻してはいけない。

(1)
Aのカードの特徴にあてはまる物質を、次のア~ケからすべて選びなさい。
ア:アンモニア イ:うすい硫酸 ウ:酸素 エ:亜鉛 オ:うすい酢酸
カ:二酸化炭素 キ:ホウ酸 ク:重そう ケ:エタノール

(2)
Dのカードの特徴にあてはまる物質を、(1)のア~ケから選びなさい。
また、このとき発生する気体を集めるのにもっとも適切な方法名を答えなさい。

(3)
カードを1枚だけ引いたらゲームが終了しました。
このとき引いたカードとして適切なものを、A~Gから選びなさい。

(4)
カードを2枚引いたらゲームが終了しました。
このときカードの取り方は何通りあるか答えなさい。

(5)
カードを3枚引くと、紙を5枚取り除くことができましたが、ゲームは終了しませんでした。このときカードの取り方は何通りかありますが、どのカードの取り方でも必ず残る紙がありました。この紙に書いてある物質として適切なものを、(1)のア~ケからすべて選びなさい。


@解説@
(1)イ・オ
青リトマスを赤にする液体→酸性の溶液。
イ(うすい硫酸)とオ(うすい酢酸)。

酸とアルカリは、あくまで水溶液の性質をあらわす
「ホウ酸水溶液」は酸性だが、問題文で『物質の状態は常温で考える』とあるので、
「ホウ酸」は常温では固体で水溶液ではないから、酸・アルカリが問題にならない。
エタノールは実験用に水で薄めていれば中性の水溶液。

(2)エ、水上置換法
水酸化ナトリウム水溶液を加えて気体がでる固体→亜鉛。
アルミニウムの方が激しく反応するが、亜鉛も反応する。
(銅は反応しない。また、塩酸と違って鉄とも反応しない)
水素は水に溶けにくいので水上置換法が適している。

(3)E
図にすべて書き込んでしまおう。

ここを間違えると、うしろの設問でつまづく。
エタノールは一般的に水が含まれているので、水溶液だと中性になる。
水酸化ナト水溶液と反応して気体が発生する固体は、亜鉛(とアルミ)を覚えておこう。
ホウ酸の扱いに迷うが、演習で習わなかったものは×と認識。
酢酸はスッパイ臭いがする。
Eをひくと斜めが取り除かれる。

(4) 12通り
2枚引くとビンゴ。
Eをひくと自動的に斜めがビンゴになるので、
1枚目にE以外、2枚目にEをひけばいい→6通り

E以外でビンゴが成り立つ組み合わせを調べる。
縦・横・斜めでみていこう。
横-(C、F)
縦-(A、F)(C、G)
これらの逆を含めて6通り。
計12通り。

(5) イ・オ・ケ
3枚引くと5枚取り除いて、ビンゴ不成立。
Eを引いてしまうとビンゴが成立するので、残り6枚で考える

1枚ある→B・C・D
2枚ある→A・F・G

2枚あるカードから2枚引き、1枚あるカードから1枚引けば5枚になる。
2枚あるカードから2枚引く組み合わせは、(A、F)(A、G)(F、G)。
このうち、前問の(A、F)はビンゴが成立するので除く。
(A、G)だけではビンゴにならないが、右上の4マスが取り除かれると、
残りのB・C・D・Fで必ずビンゴが成立してしまうので×。
よって、(F、G)を先に取り除く。

A・Cだとビンゴになるので、BかDのどちらかを1枚取り除く。
すると、残っている紙は、うすい硫酸・うすい酢酸・エタノールとなる。

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