酸化銀の熱分解・水の電気分解 A
(1) 酸化銀の色はどのように変化したか。次のア〜エから1つ選びなさい。
ア 白色から黒色。
イ 黒色から白色。
ウ 赤色から黒色。
エ 黒色から赤色。
答え
イ
【解説】
酸化銀は黒色の物質です。加熱すると銀と酸素に分かれ、試験管Aには銀が残ります。銀は白色に近い金属光沢をもつため、黒色から白色に変化します。
【解説】
酸化銀は黒色の物質です。加熱すると銀と酸素に分かれ、試験管Aには銀が残ります。銀は白色に近い金属光沢をもつため、黒色から白色に変化します。
(2) 試験管Aに残った固体を取り出して試験管の底でこすると金属光沢が現れた。この他に金属が共通にもつ性質はどれか。次のア〜エから1つ選びなさい。
ア 磁石に近づけると、引きつけられる。
イ ガスバーナーで加熱すると、燃える。
ウ 金づちでたたくと、こなごなになる。
エ 乾電池をつなぐと、電気を通す。
答え
エ
【解説】
金属には、金属光沢がある、電気を通す、熱を伝えやすい、たたくとのびたり広がったりする性質があります。磁石につくのは鉄など一部の金属だけです。
【解説】
金属には、金属光沢がある、電気を通す、熱を伝えやすい、たたくとのびたり広がったりする性質があります。磁石につくのは鉄など一部の金属だけです。
(3) 試験管Bに集められた気体は何か、名称を答えよ。また、この気体が何であるかを確かめるにはどのような操作をすれば良いか。次のア〜エから1つ選びなさい。
ア 水でぬらした青色リトマス紙を入れる。
イ BTB溶液を少量入れてよく振る。
ウ 火のついた線香を入れる。
エ 石灰水を少量入れてよく振る。
気体
答え
酸素
【解説】
酸化銀を加熱すると、銀と酸素に分かれます。試験管Bに集められた気体は酸素です。
【解説】
酸化銀を加熱すると、銀と酸素に分かれます。試験管Bに集められた気体は酸素です。
操作
答え
ウ
【解説】
酸素には物が燃えるのを助ける性質があります。火のついた線香を入れると、線香が激しく燃えることで酸素だと確かめられます。
【解説】
酸素には物が燃えるのを助ける性質があります。火のついた線香を入れると、線香が激しく燃えることで酸素だと確かめられます。
(4) 酸化銀を熱したときに起こった変化のように、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ことを何というか。
答え
分解
【解説】
酸化銀は、加熱によって銀と酸素に分かれます。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分解といいます。加熱による分解なので、熱分解ともいいます。
【解説】
酸化銀は、加熱によって銀と酸素に分かれます。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分解といいます。加熱による分解なので、熱分解ともいいます。
酸化銀の熱分解・水の電気分解 B
1. 次の問いに答えなさい。(1) 水を電気分解するときに、純粋な水でなく、うすい水酸化ナトリウム水溶液を用いるのはなぜか。「電流」という語句を用い、「純粋な水は」という書き出しにつづけて簡単に書きなさい。
答え
純粋な水は、電流を流しにくいから。
【解説】
水酸化ナトリウムの化学式は NaOH です。
水にとけると、ナトリウムイオン Na⁺ と水酸化物イオン OH⁻ に分かれます。
NaOH → Na⁺ ＋ OH⁻
純粋な水は、電気を運ぶイオンがとても少ないため、電流を流しにくいです。
しかし、うすい水酸化ナトリウム水溶液には Na⁺ や OH⁻ があるので、このイオンが動いて電気を運びます。
そのため、電流が流れやすくなり、水を電気分解しやすくなります。
【解説】
水酸化ナトリウムの化学式は NaOH です。
水にとけると、ナトリウムイオン Na⁺ と水酸化物イオン OH⁻ に分かれます。
NaOH → Na⁺ ＋ OH⁻
純粋な水は、電気を運ぶイオンがとても少ないため、電流を流しにくいです。
しかし、うすい水酸化ナトリウム水溶液には Na⁺ や OH⁻ があるので、このイオンが動いて電気を運びます。
そのため、電流が流れやすくなり、水を電気分解しやすくなります。
(2) うすい水酸化ナトリウム水溶液を用いて図のような装置をつくり、電源装置のスイッチを入れると電流が流れて陽極側に気体A、陰極側に気体Bが発生した。
① 集まった気体の性質を調べたところ、気体Aが酸素であることがわかった。酸素の性質について正しく述べたものはどれか。次のア〜エから1つ選びなさい。
ア マッチの火を近づけると、それ自身が炎をあげて激しく燃える気体である。
イ 火のついた線香を入れると、線香が激しく燃える気体である。
ウ 鼻を刺す特有のにおいがある気体である。
エ 水によくとける気体である。
答え
イ
【解説】
酸素には、ものが燃えるのを助ける性質があります。
そのため、火のついた線香を入れると、線香が激しく燃えます。
酸素そのものが燃えるのではなく、燃焼を助ける気体です。
【解説】
酸素には、ものが燃えるのを助ける性質があります。
そのため、火のついた線香を入れると、線香が激しく燃えます。
酸素そのものが燃えるのではなく、燃焼を助ける気体です。
② 気体Bは何か。
答え
水素
【解説】
水を電気分解すると、陽極側に酸素、陰極側に水素が発生します。
問題文では、陽極側に気体A、陰極側に気体Bが発生しています。
気体Aが酸素なので、気体Bは水素です。
水素は、マッチの火を近づけるとポンという音を立てて燃える気体です。
【解説】
水を電気分解すると、陽極側に酸素、陰極側に水素が発生します。
問題文では、陽極側に気体A、陰極側に気体Bが発生しています。
気体Aが酸素なので、気体Bは水素です。
水素は、マッチの火を近づけるとポンという音を立てて燃える気体です。
(3) 電気分解のように、もとの物質と異なる物質になる変化をなんというか。
答え
化学変化
【解説】
水を電気分解すると、水とは別の物質である水素と酸素ができます。
このように、もとの物質とは異なる新しい物質ができる変化を化学変化といいます。
氷が水になるような状態変化とは違い、物質そのものが別の物質に変わることがポイントです。
【解説】
水を電気分解すると、水とは別の物質である水素と酸素ができます。
このように、もとの物質とは異なる新しい物質ができる変化を化学変化といいます。
氷が水になるような状態変化とは違い、物質そのものが別の物質に変わることがポイントです。
酸化銀の熱分解・水の電気分解 C
水の電気分解によって発生する気体について調べるために、次の実験を行った。あとの問いに答えなさい。【実験】
Ⅰ 水に少量の水酸化ナトリウムをとかし、うすい水酸化ナトリウム水溶液を用意する。
Ⅱ 図のような電気分解装置を用いて、うすい水酸化ナトリウム水溶液に電圧をかけて電気を通す。
Ⅲ 電極A側および電極B側で発生したそれぞれの気体の性質と気体の体積について調べる。
(1) 実験において、電極A側で発生した気体の性質として最も適当なものを、ア〜エから1つ選びなさい。
ア 漂白作用や殺菌作用がある。
イ 火をつけると燃える。
ウ 石灰水を白くにごらせる。
エ ものを燃やすはたらきがある。
答え
イ
【解説】
図では、電極Aは電源装置の−につながっています。
水の電気分解では、−極側に水素、＋極側に酸素が発生します。
そのため、電極A側で発生した気体は水素です。
水素は、火をつけると燃える気体で、マッチの火を近づけるとポンという音を立てて燃えます。
【解説】
図では、電極Aは電源装置の−につながっています。
水の電気分解では、−極側に水素、＋極側に酸素が発生します。
そのため、電極A側で発生した気体は水素です。
水素は、火をつけると燃える気体で、マッチの火を近づけるとポンという音を立てて燃えます。
(2) この実験以外の方法で、電極B側で発生した気体と同じ気体を発生させる方法として最も適当なものをア〜エから1つ選びなさい。
ア 石灰石に塩酸を加える。
イ 硫化鉄に塩酸を加える。
ウ 亜鉛に塩酸を加える。
エ 二酸化マンガンにうすい過酸化水素水を加える。
答え
エ
【解説】
図では、電極Bは電源装置の＋につながっています。
水の電気分解では、＋極側に酸素、−極側に水素が発生します。
そのため、電極B側で発生した気体は酸素です。
酸素は、二酸化マンガンにうすい過酸化水素水を加えると発生します。
石灰石に塩酸を加えると二酸化炭素、亜鉛に塩酸を加えると水素が発生します。
【解説】
図では、電極Bは電源装置の＋につながっています。
水の電気分解では、＋極側に酸素、−極側に水素が発生します。
そのため、電極B側で発生した気体は酸素です。
酸素は、二酸化マンガンにうすい過酸化水素水を加えると発生します。
石灰石に塩酸を加えると二酸化炭素、亜鉛に塩酸を加えると水素が発生します。
(3) 実験において、電極A側で発生した気体の体積と電極B側で発生した気体の体積を表すグラフとして適当なものを、次のア〜エから1つ選びなさい。
答え
ア
【解説】
電極A側は−極なので水素が発生し、電極B側は＋極なので酸素が発生します。
水の電気分解では、水素：酸素＝2：1の体積比で発生します。
つまり、電極A側で発生した気体の体積は、電極B側で発生した気体の体積の2倍になります。
グラフでは、横軸が電極A側の気体の体積、縦軸が電極B側の気体の体積なので、縦軸は横軸の半分になります。
その関係を表しているのがアです。
【解説】
電極A側は−極なので水素が発生し、電極B側は＋極なので酸素が発生します。
水の電気分解では、水素：酸素＝2：1の体積比で発生します。
つまり、電極A側で発生した気体の体積は、電極B側で発生した気体の体積の2倍になります。
グラフでは、横軸が電極A側の気体の体積、縦軸が電極B側の気体の体積なので、縦軸は横軸の半分になります。
その関係を表しているのがアです。
2. 図のように酸化銀を加熱して色が変わり始めたところ、火のついた線香を試験管に入れると線香が炎を出して燃えた。次の問いに答えなさい。
(1) 酸化銀の色は何色か。次のア〜エから1つ選びなさい。
ア 赤色
イ 青色
ウ 黄色
エ 黒色
答え
エ
【解説】
酸化銀は黒色の物質です。
加熱すると、銀と酸素に分解されます。
残った銀は金属なので、白っぽい金属光沢をもちます。
【解説】
酸化銀は黒色の物質です。
加熱すると、銀と酸素に分解されます。
残った銀は金属なので、白っぽい金属光沢をもちます。
(2) 色が変わったあとの物質を取り出し、その性質を調べた。この物質の性質について正しく述べたものはどれか。次のア〜エから1つ選びなさい。 酸化銀を熱したときに残った物質の性質
ア 電流が流れず、金づちでたたくとすぐくだける。
イ 電流が流れず、金づちでたたくと粉々になる。
ウ 電流が流れ、金づちでたたくとうすく広がる。
エ 電流が流れ、金づちでたたくと粉々になる。
答え
ウ
【解説】
酸化銀を加熱してできる固体は銀です。
銀は金属なので、電流が流れます。
また、金属には金づちでたたくとうすく広がる性質があります。
【解説】
酸化銀を加熱してできる固体は銀です。
銀は金属なので、電流が流れます。
また、金属には金づちでたたくとうすく広がる性質があります。
(3) 線香が炎をあげて燃えたことから、この実験によって何ができたことがわかるか。 酸化銀を熱したときに発生した気体の性質
答え
酸素
【解説】
酸素には、ものを燃やすはたらきがあります。
火のついた線香を入れて炎をあげて燃えたことから、酸素ができたことがわかります。
酸化銀は、加熱によって銀と酸素に分かれます。
【解説】
酸素には、ものを燃やすはたらきがあります。
火のついた線香を入れて炎をあげて燃えたことから、酸素ができたことがわかります。
酸化銀は、加熱によって銀と酸素に分かれます。
