問題1
希薄な塩酸（HCl）に亜鉛（Zn）片を入れると気体が発生する。次のうち発生する気体とその簡単な確認方法として正しいものはどれか。
- 発生気体はアンモニア（NH3）で、湿った赤色リトマス紙を青くする。
- 発生気体は二酸化炭素（CO2）で、石灰水に通すと白く濁る。
- 発生気体は酸素（O2）で、赤く消えかけた木片を入れると再び燃え広がる。
- 発生気体は水素（H2）で、点火すると「ポッ」という音を出す（火花・発泡音がする）。
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問題2
塩化アンモニウム（NH4Cl）と水酸化ナトリウム（NaOH）を混ぜて加熱すると気体が発生する。次のうち発生する気体とその確認法および反応式として正しいものはどれか。
- 発生気体は二酸化炭素（CO2）で、石灰水に通すと白濁する。反応式：NH4Cl + NaOH → NaCl + NH4OH
- 発生気体は水素（H2）で、点火して燃える。反応式：NH4Cl + NaOH → NaCl + H2（
- 発生気体はアンモニア（NH3）で、湿った赤色リトマス紙を青く変える。反応式：NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O
- 発生気体は酸素（O2）で、赤く消えかけた木片を再点火させる。反応式：NH4Cl + NaOH → NaCl + O2
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問題3
過酸化水素水（H2O2）に少量の二酸化マンガン（MnO2）を加えると気体が急速に発生する。発生気体の確認法とMnO2の化学的役割として正しいのはどれか。
- 発生気体はアンモニア（NH3）で、湿った赤色リトマス紙を青くする。MnO2は塩基として作用する。
- 発生気体は水素（H2）で、点火すると燃える。MnO2は還元剤である。
- 発生気体は酸素（O2）で、赤く消えかけた木片を入れると再び燃え広がる。MnO2は触媒として分解を早める。
- 発生気体は二酸化炭素（CO2）で、石灰水に通すと白濁する。MnO2は炭酸塩を生成する。
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問題4
炭酸カルシウム（CaCO3、石灰石）に薄い塩酸を加えると気体が発生する。次のうち発生する気体とその確認法および化学反応式として正しいものはどれか。
- 発生気体は水素（H2）で、点火すると燃える。反応式：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2
- 発生気体はアンモニア（NH3）で、湿った赤色リトマス紙を青くする。反応式：CaCO3 + HCl → CaCl2 + NH3
- 発生気体は二酸化炭素（CO2）で、石灰水に通すと白く濁る。反応式：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
- 発生気体は酸素（O2）で、赤く消えかけた木片を再点火させる。反応式：CaCO3 + HCl → CaCl2 + O2
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問題5
次の3種類の気体について、実験室での適切な回収方法とその理由として正しい組合せはどれか。条件：回収は乾燥した気体を集める想定とする（水に溶けやすい場合は水上置換は不可とする）。
A. 水素（H2） — 空気より軽い
B. 二酸化炭素（CO2） — 空気より重い
C. アンモニア（NH3） — 空気より軽く水に容易に溶ける
- A：上方置換法（上から集める）、 B：上方置換法、 C：水上置換法（瓶に水を張って集める）
- A：上方置換法、 B：下方置換法（下から集める）、 C：上方置換法だが水上置換は避け乾燥器具を使う
- A：下方置換法、 B：下方置換法、 C：水上置換法（溶けるので水に通す）
- A：水上置換法、 B：上方置換法、 C：下方置換法
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問題6
空気5.0 L中に含まれる酸素の体積を、空気中の酸素の割合を21%と仮定して求めよ。選択肢は計算式と結果を示す。
- 5.0 L × 0.21 = 1.05 L
- 5.0 L × 0.79 = 3.95 L
- 5.0 L ÷ 0.21 = 23.8 L
- 5.0 L − 0.21 = 4.79 L
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問題7
底が開く密閉容器の底から二酸化炭素（CO2）を静かに流し入れて底から満たしていき、その中に底に置いた着火したろうそくを観察した。予想される現象とその理由として正しいものはどれか。
- ろうそくの炎は消える。CO2は燃焼を支えない（不活性で酸素を置換するため）。
- ろうそくの炎はますます強くなる。CO2は燃焼を促進する。
- ろうそくの炎は小さくなるが消えない。CO2はわずかに助燃する。
- ろうそくの炎は青くなって燃え続ける。CO2が燃焼色を変える。
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問題8
湿った青色リトマス紙を赤色に変え、その後さらに色を脱色（白っぽく）する気体と、脱色作用の原因となる化学反応式として正しい組合せはどれか。
- 気体は塩素（Cl2）で、反応式：Cl2 + H2O → HCl + HClO（HClOが漂白作用を示す）
- 気体はアンモニア（NH3）で、反応式：NH3 + H2O → NH4+ + OH−（漂白は起こらない）
- 気体は二酸化炭素（CO2）で、反応式：CO2 + H2O → H2CO3（脱色しない）
- 気体は酸素（O2）で、反応式：O2 + H2O → H2O2（商用の漂白作用には直結しない）
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問題9
燃えている線香（火が付いている状態）と赤くなっている消えかけの木片（glowing splint）を、それぞれ酸素（O2）と二酸化炭素（CO2）の入ったビンに入れた場合の変化として正しい組合せはどれか。
- 酸素のビン：線香はさらに明るく激しく燃え、赤い木片は再び火がついて燃え広がる。CO2のビン：どちらも消えるか燃焼がほとんど起こらない。
- 酸素のビン：線香は消える、赤い木片は再点火しない。CO2のビン：線香は明るく燃える、赤い木片は再点火する。
- 酸素のビン：どちらも影響なし。CO2のビン：線香は明るく燃え、赤い木片は再点火する。
- 酸素のビン：線香は暗くなり消える、赤い木片は変化なし。CO2のビン：どちらも明るく燃える。
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問題10
発展（中学範囲外を含む）：この問題では、原子量と気体のモル体積を用いる。原子量：Mg = 24.3、H = 1.0。標準状態（0°C, 1気圧）での気体モル体積を22.4 L/molとする。
0.50 gのマグネシウム（Mg）が過剰の塩酸と反応して水素（H2）を発生させる。標準状態で発生する水素の体積として正しいものはどれか（小数点以下3桁程度で答えよ）。
- 0.46 L
- 0.92 L
- 0.021 L
- 0.20 L