【中三応援プログラム】オミクロン株の影響による入試選抜の情報を確認するように！質量保存の法則（２０２１年山梨）
オミクロン株の影響について
千葉県入試まで３６日になりました（もうすぐ日付が変わるので３５日です。）
オミクロン株の感染拡大に応じて、千葉県では「まん延防止等重点措置」がとられることになりました。
すでに千葉県教育委員会では、濃厚接触者に対して大学共通テストと同様の措置をとると発表しています。
さらに、千葉県立中学校入試も面接等において集団面接やプレゼンテーションに対しての実施の変更が出されております。
入試の内容が直前で変わることは異例ですが、それだけ新型コロナウィルスは脅威であるということです。
今後、３６日後の千葉県立高等学校入試においても変更点があるかもしれません。
千葉県教育委員会のホームページや志願する学校のホームページをこまめに確認してください。
今回も２０２１年の山梨県の問題である。質量保存の法則は岡山県でも出題された法則名である。よく聞かれるので答えられるようにしておこう。
また、今回の問題にはないが
銅が赤色から黒意図に変化したというように色を答えさせる問題もある。
〔実験〕
1 丸底フラスコを三つ用意し,鉄を入れたものをフラスコA,銅を入れたものをフラスコB,炭を入れたものをフラスコCとした。
2 フラスコA~Cを酸素で満たして,図1のようにゴム栓をしてピンチコックを閉じ,それぞれの全体の 質量を測定した。
3図2のようにフラスコA~Cをそれぞれガスバーナー で加熱した。このとき, フラスコA,Bに入れた鉄と 銅はそれぞれ色が変化し,フラスコCに入れた炭は ほとんど目で確認することができなくなった。
4 加熱後,フラスコA~Cがじゅうぶんに冷えたことを 確認して,それぞれの全体の質量を測定した。このとき, すべてのフラスコが2で測定した質量と等しかった。
金属の性質
1 鉄と銅は身のまわりのいろいろなところで使われている金属である。鉄と銅の共通の性質と して適当でないものを,次のア~エから一つ選び,その記号を書きなさい。
ア熱が伝わりやすい イ電流が流れやすい ウ磁石につくェ たたくと広がる
鉄と銅の共通の性質として、
１ 熱伝導性が大きい
２ 電気伝導性が大きい
３ たたくと広がる（展性）
４ 引っ張るとのびる（延性）
５ 独特の光沢が有れう
というのがある。これは、自由電子の存在による。
ここで磁石に着くというのは鉄だけの性質なので共通の性質ではない。
答えはウになる。
二酸化炭素の確認
2 [実験]の2でフラスコA.Cを加熱したとき、中に入れた物質が燃焼するようすが確認 できた。加熱後のフラスコA,Cそれぞれの中に石灰水を入れてよく振ると,どのように なると考えられるか。そのときの石灰水のようすを述べた文として最も適当なものを,次の アーエから一つ選び、その記号を書きなさい。
アフラスコAとフラスコCに入れた石灰水は,どちらも白くにごる。
イフラスコAとフラスコCに入れた石灰水は,どちらも変化しない。
ウフラスコAに入れた石灰水は白くにごり, フラスコCに入れた石灰水は変化しない。
エ フラスコAに入れた石灰水は変化せず, フラスコCに入れた石灰水は白くにごる。
二酸化炭素が発生しているのは炭を中に入れているフラスコＣだけである。よって答えはエ
銅原子の個数と酸素分子の個数
3 [実験]の2で,銅は酸化して酸化銅(CuO)に変化した。この銅の酸化において,銅原子20個に対して酸素分子が過不足なく反応したとき,化合する酸素分子の数は何個か, 書きなさい。
化学反応式で表すと
２Ｃｕ ＋Ｏ₂ →２ＣｕＯ
２０個 １０個 ２０個
化学反応式の計数に比例する。銅の数の半分の酸素分子が結びつくので酸素分子は１０個
個数で考えるのは、高校の化学基礎で学習する物質量の考え方に通じる。
フラスコ内での反応
4 次の文 は,〔実験〕の結果から疑問に感じたことについて,ゆうさんが先生と交わした 会話である。(1), (2)の問いに答えなさい。
ゆう: 先生,〔実験〕では,フラスコAは化学変化の前後で全体の質量が変化しませんでしたが,以前,スチールウールを燃焼させる実験を行ったときは,加熱後の物質の 質量が増えました。なぜ,どちらも鉄を燃焼させた化学変化にもかかわらず,結果が異なるのでしょうか。
先生: いいところに着目しましたね。〔実験〕のフラスコAとスチールウールの燃焼実験では,実験の条件に異なるところがありませんか。
ゆう:[実験]はフラスコ内で密閉して行っていますが,スチールウールの燃焼実験ではフラスコに入れずに密閉しないで行いました。密閉していることが,何か関係しているのでしょうか。
先生: それでは、〔実験〕の4で質量を測定した後のフラスコAのピンチコックを開けて,もう一度ピンチコックを閉じてから,全体の質量を測定してみましょう。
ゆう: ピンチコックを開けたときに,シュッという音が聞こえました。そして,すぐにピンチコックを閉じて質量を測定したところ,〔実験〕で測定した結果と比べて質量が増えました。やはり,密閉して実験したかどうかが結果と関係があるということですね。
先生: そうですね。それでは、なぜピンチコックを開けることで質量が増えたか,理由はわかりますか。
ゆう: はい, フラスコ内では,（ ）使われたことにより,気圧が 変化します。その後ピンチコックを開けたときに,フラスコ内に空気が入ったため,全体の質量が増えたのだと思います。
先生: そのとおりです。このことから,密閉した空間で実験することで,化学変化の前後で物質全体の質量が変化しないことを確認できたことがわかりますね。
鉄の入ったフラスコの化学変化を説明する
(1) 「化合」という語句を使って（ ）に入る適当な言葉を書きなさい。
鉄が酸素と化合して、中の酸素が使われた
(2) 下線部のように,化学変化の前と後で物質全体の質量は変化しない。この法則を何と いうか,その名称を書きなさい。
質量保存の法則
