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2012(H24)入試分析 理科 灘中学校

2012.01.23 16:27|入試問題分析(理科)
今回は前回の問題の続きの解説を行いたいと思います。はじめの問題文は前回のブログを参照してください。

(問題) H23 灘中学校入試問題 理科 大問3番
問3 実験2の条件を次の(1)~(3)のように変えた場合,図1のグラフはどのようになりますか。それぞれの場合について,そのグラフをかきなさい。なお,グラフの折れ曲がり点および端の点は,右のように横軸と縦軸の値がわかるように書きなさい。

(1) 「アルミニウム2粒」を「アルミニウム1粒」に変えた場合
(2) 「アルミニウム2粒」を「アルミニウム4粒」に変えた場合
(3) アルミニウムは2粒のままで,「B液」を「C液」に変えた場合



(解説)
前回の解説で述べたように,

A液40cm3+B液20cm3→完全中和
B液45cm3+アルミニウム2粒→水素90cm3 がちょうどの式
A液30cm3+アルミニウム2粒→水素90cm3 がちょうどの式
となります。

(1)  B液22.5cm3+アルミニウム1粒→水素45cm3がちょうどの式
   A液15cm3+アルミニウム1粒→水素45cm3 がちょうどの式
となりますので,
・混合液中のA液が0cm3から(60cm3-22.5cm3)×2/3=25cm3までは水素が90cm3発生。
・混合液中のA液が25cm3から40cm3までは一定の割合で水素の発生量が減少し,A液が40cm3で水素の発生量が0cm3。
・混合液中のA液が40cm3から(60cm3-15cm3)×2/3+15cm3=45cm3までは一定の割合で水素の発生量が増加し,A液が45cm3で水素の発生量90cm3発生。
・A液が45cm3から60cm3までは水素の発生量が90cm3。したがって答えは下のようなグラフとなります。
NADA1.png


(2) B液60cm3+アルミニウム8/3粒→水素120cm3がちょうどの式
  A液60cm3+アルミニウム4粒→水素180cm3がちょうどの式

となりますので,
・混合液中のA液が0cm3から40cm3までは水素の発生量が120cm3から0cm3まで一定の割合で減少。
・水素の発生量が40cm3から60cm3までは水素の発生量が0cm3から180cm3まで一定の割合で増加。
したがって答えは下のようなグラフとなります。

NADA2.png


(3) A液48cm3+C液12cm3→完全中和
  A液30cm3+アルミニウム2粒→水素90cm3がちょうどの式
  C液22.5cm3+アルミニウム2粒→水素90cm3がちょうどの式
となりますので,

・A液が0cm3から(60cm3-22.5cm3)×4/5=30cm3までは水素の体積が90cm3発生。
・A液が30cm3から48cm3までは,水素の発生量が90cm3から0cm3まで一定の割合で減少。
・A液が48cm3から(60cm3-30cm3)×4/5+30cm3=54cm3までは水素の発生量が0cm3から90cm3まで一定の割合で増加。
・A液が54cm3~60cm3までは水素の発生量は90cm3発生。
したがって,答えは下のようなグラフになります。

NADA3.png



しっかりと整理すれば必ず正解できる問題ですね!!
頑張れ今年の受験生達!!


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2012(H24)入試分析 理科 灘中学校

2012.01.23 15:19|入試問題分析(理科)
今回もH24の灘中入試問題の解説を行いたいと思います。

(問題)H24 灘中学校 理科 大問5番

水酸化ナトリウム水溶液(A液),塩酸(B液),B液の2倍の濃さの塩酸(C液),同じ重さのアルミニウムの粒をたくさん用意して,次の実験を行いました。下の問いに答えなさい。
実験1 A液60cm3とB液60cm3を別々にとり,それぞれにアルミニウム2粒を入れたところ,どちらの場合も水素が90cm3発生し,アルミニウムはすべて溶けました。
実験2 A液の体積とB液の体積の合計が60cm3になるように,A液とB液をさまざまな割合で混ぜた液(混合液とよびます)を用意し,それぞれにアルミニウム2粒を入れたときに発生した水素の体積を調べたところ,図1のようなグラフになりました(横軸は混合液をつくるときに用いたA液の体積,縦軸は発生した水素の体積を表します。)

問1 A液とB液の体積の合計が60cm3になるようにある割合で混ぜ,そのBTB液を加えると緑色になりました。このときに用いたA液の体積は何cm3ですか。
問2 A液とC液を,体積の合計が60cm3になるようにある割合で混ぜ,その液にBTB液を加えると緑色になりました。このときに用いたA液の体積は何cm3ですか。

nada表


(解説)
問1 アルミニウムは塩酸にも水酸化ナトリウム水溶液にも溶けて水素を発生します。従って,塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の混合液がちょうど中和反応したときのみ水素の発生が起こりません。図1より水酸化ナトリウム水溶液A40cm3+塩酸B20cm3のときにアルミニウムを加えても水素の発生が0cm3となっていますので,この場合が完全中和となります。

問2 塩酸B液中に含まれる塩化水素の量は,塩酸C10cm3に含まれる塩化水素の量と同じですので,水酸化ナトリウム水溶液A40cm3+塩酸C10cm3のときに完全中和である事がわかります。したがってA:C=4:1で完全中和ですので,答えは60cm3×4/5=48cm3となります。

ちなみに…
図1から解る事として,

A液10cm3+B液50cm3の混合液(B液が45cm3過剰)にアルミニウム2粒がちょうど溶けて水素が発生する事がわかりますので,
B液45cm3+アルミニウム2粒→水素90cm3 がちょうどの式となります。

また,A液50cm3+B液10cm3の混合液(A液が30cm3過剰)にアルミニウム2粒がちょうど溶けて水素が発生する事がわかりますので,
A液30cm3+アルミニウム2粒→水素90cm3 がちょうどの式となります。

この式は次回解説する問3の問題に大きく関係してきます。頑張れ今年の受験生達!!

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2012(H24)入試分析 理科 灘中学校

2012.01.23 14:17|入試問題分析(理科)
H24 年度 入試問題解説 理科 灘中学校
今回は前回の問題の続きの解説を行います。はじめの問題文については,前回のブログを見ていただければと思います。

問2 100cm3の60℃の飽和水溶液を冷やし,20℃に長時間たもつと結晶Bができました。その重さを(e)gとすると,残っている飽和水溶液中の重さは(a-e×あ)g,Aの重さは(b-e×い)gと表せます。ただし,問1と問2のaとbは,それぞれに同じ値を表しています。
(1) あ,いにあてはまる数を小数第2位までかきなさい。
(2) eにあてはまる数を,小数第1位を四捨五入して求めなさい。
(3) このとき,20℃の飽和水溶液は何cm3残っていますか。小数第1位を四捨五入して求めなさい


(解説)
(1)  100cm3の60℃の飽和水溶液の重さは115gで,その中に含まれる水の重さは92g,Aの重さは23gであることが前回の問題でわかっています。20℃に保った時に出てきた結晶Bの重さを50とすると,その中に含まれる水の重さは50×46g/100gとなり,Aの重さは50×54g/100gとなります。従って残った溶液中の水の重さは92g-50×46g/100gとなり,Aの重さは23g-50×54g/100gとなります。ゆえに,あにあてはまるのは0.46,いにあてはまるのは0.54となります。

(2) (1)の式と,20℃でのミョウバンの飽和水溶液中の水の重さ:Aの重さ=100g:6g=50:3となることから,
(92g-50×46g/100g):(23g-50×54g/100g)=50:3となるので,これを解くと50=34.11…g≒34gとなります。

(3) (2)より20℃のミョウバンの飽和水溶液の重さは115g-34g=81gとなります。20℃のミョウバンの飽和水溶液100cm3の重さは104gであることから,求める体積は81g×100cm3/104g=77.88…cm3≒78cm3となります。

結晶水の問題は以前にH17の大問3でも灘中で出題されていますね(^◇^)
解法をしっかりとマスターしておきましょう。

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