理科-4択問題-気体の発生と性質-発展

問題1

試験管に溜めた気体に燃えさしの線香（燃え続ける線香の先端）を入れたところ、火が再びよく燃え広がった。これに最も適する気体はどれか。

1. 窒素（N2）
2. 二酸化炭素（CO2）
3. 酸素（O2）
4. アルゴン（Ar）

問題2

石灰水（Ca(OH)2水溶液）にある気体を通すと白く濁る。この反応を引き起こす気体はどれか。

1. 一酸化炭素（CO）
2. 二酸化炭素（CO2）
3. 酸素（O2）
4. 窒素（N2）

問題3

亜鉛（Zn）に希塩酸（HCl）を加えて発生した気体を試験管の口元で点火すると「ポップ」という破裂音がした。この気体は何か。

1. 一酸化炭素（CO）
2. 酸素（O2）
3. 水素（H2）
4. 窒素（N2）

問題4

ある気体Aは水にほとんど溶けず、空気より軽いと仮定する。この気体を純度よく集めるのに最も適した集気法はどれか。

1. 水上置換法（下から水を押し出して集める方法）
2. 下方置換法（容器の上部から気体を入れる方法）
3. 上方置換法（容器の上から気体を入れる方法）
4. 管内吸引法（吸引ポンプで強制的に吸い上げる方法）

問題5

水の電気分解で発生する気体の体積比は水素：酸素＝2：1である。実験で酸素が120 mL集まったとき、同じ条件で集まる水素の体積は何 mLか。

1. 120 mL
2. 180 mL
3. 240 mL
4. 360 mL

問題6

過酸化水素水（H2O2）の分解を速めるために二酸化マンガン（MnO2）を加えた。このときのMnO2の役割として正しいものはどれか。

1. MnO2は反応で消費される酸化剤として働く
2. MnO2は触媒として働き、分解を速めるが反応後も残る
3. MnO2は溶媒としてH2O2を希釈している
4. MnO2は酸素を吸収して体積を減らす物質である

問題7

石灰石（主成分 CaCO3）に希塩酸を加え、発生した二酸化炭素を水上置換で集めたところ、期待値より少ない体積しか得られなかった。最も考えられる主原因はどれか。

1. 反応で発生した気体が試験管から漏れたため
2. 二酸化炭素が水に溶けて一部が炭酸や炭酸水素イオンになったため
3. 反応が途中で止まり反応物が不足したため
4. 二酸化炭素が水上置換法では集めにくいので完全に集められなかったため

問題8

水素（H2）を乾燥させて保存したい。水素の発生装置の出口に通して水分を取り除くのに適した乾燥剤として最も適するものはどれか（化学的に水素と反応しないことを含む）。

1. 濃硫酸（H2SO4, 強い吸湿剤で有機物と反応する可能性がある）
2. 塩化カルシウム（CaCl2 固体乾燥剤で水と結びつく）
3. 硝酸（HNO3, 酸化性が高く金属と反応する）
4. 水酸化ナトリウム（NaOH 水と反応して加熱することがある）

問題9

酸素は空気と比べて密度がどのようか。また実験で酸素を純度よく集めるために適した集気法はどれか。

1. 酸素は空気よりわずかに軽いので上方置換で集めるのが適している
2. 酸素は空気とほぼ同じ密度なのでどの集気法でも同じくらい集められる
3. 酸素は空気よりわずかに重いので下方置換で集めるのが適している
4. 酸素は空気より非常に重いので必ず水上置換で集めるのが適している

問題10

水素を集める実験で、集めた気体に点火したところ試験管が割れて危険な事故が起きた。最もあり得る原因と、この事故を防ぐための具体的な注意点を2つ組で正しく述べたものはどれか。

1. 原因：試験管が薄くて耐熱性が低かった。注意点：耐熱ガラスを使うこと、試験管を直火に当てないこと。
2. 原因：集めた気体が水素と酸素の混合気になっていたため爆発した。注意点：空気の混入を避ける（例：水上置換で集める）、点火や火花を近づけないこと。
3. 原因：試験管内の水位が高すぎて圧力がかかったため。注意点：水位を低くすること、素早く点火すること。
4. 原因：水素が自身で急激に発火したため。注意点：大量の水素を一度に集める、換気をよくすること。