豊島岡女子学園・理科化学問題のくわしい解説
すぐる学習会
平成29年第２回

２ (1)から(6)の問題を解く前に，問題文を読んでわかることをきちんと整理しましょう。
水や水溶液 1ｇを 1 ℃上昇させるのに必要な熱を，1 カロリーとします。
塩化水素

水 96ｇに塩化水素 4ｇを溶かすと，96＋4＝ 100（ｇ）の水溶液Ａになります。

4ｇ
100 ｇ
Ａ100ｇの水溶液の温度が 17 ℃上昇したのですから，100×17＝ 1700（カロリー）の熱が発生しました。
熱が発生した理由は，塩化水素を水に溶かしたからです。
塩化水素 4ｇが水に溶けると，1700 カロリーの熱が発生する。 …（ア）また，水 96ｇに水酸化ナトリウム 4ｇを溶かすと，96＋4＝ 100（ｇ）の水溶液Ｂになります。

水ナト4ｇ
100 ｇ
Ｂ

100ｇの水溶液の温度が 10 ℃上昇したのですから，100×10＝ 1000（カロリー）の熱が発生しました。
水酸化ナトリウム 4ｇが水に溶けると，1000 カロリーの熱が発生する。 …（イ）水溶液Ａ（塩酸）と水溶液Ｂ（水酸化ナトリウム水溶液）を 100ｇずつ混合すると，100＋100＝ 200（ｇ）の水溶液Ｃになり，水溶液の温度が 6.4 ℃上昇したのですから，200×6.4＝ 1280（カロリー）の熱が発生します。
水溶液Ａには 4ｇの塩化水素が，水溶液Ｂには 4ｇの水酸化ナトリウムが溶けています。これらが過不足なく反応した（完全中和した）のですから，塩化水素 4ｇと水酸化ナトリウム 4ｇは完全中和し，1280カロリーの熱（中和熱）が発生する。
完全中和した結果，塩化ナトリウムと，水が 1.8ｇできますから，-1-塩化水素 ＋ 水酸化ナトリウム
4 ｇ
4 ｇ

1280カロリー

塩化ナトリウム ＋ 水
1.8 ｇ

豊島岡の化学の問題では，次の考え方を大変よく利用します。
反応前と反応後では，物質の重さの合計は変わらない。
反応前は 4＋4＝ 8（ｇ）ですから，反応後も 8ｇです。
塩化ナトリウムの重さは，8－1.8＝ 6.2（ｇ）になります。
塩化水素 ＋ 水酸化ナトリウム
4 ｇ
4 ｇ

1280カロリー

塩化ナトリウム ＋ 水
6.2 ｇ
1.8 ｇ

(1)

水溶液Ｃは 200ｇです。
Ｃには，（ウ）でわかった通り 6.2ｇの塩化ナトリウムが溶けています。
6.2÷200＝ 0.031 ですから，Ｃの塩化ナトリウムの濃度は 3.1 ％になります。

(2)

…（ウ）
塩化ナトリウム
6.2 ｇ
200 ｇ
Ｃ

「あ」は，熱が出たのではなくドライヤーから熱をもらったので，×です。
「い」は，熱が出たのではなく太陽から熱をもらったので，×です。
しよくばい「う」は，ブタのレバーが二酸化マンガンのような 触 媒になって，過酸化水素水が酸素と水に「変化」するときに熱を出す現象ですから，○です。
「え」は，スプレー缶の中の液体が急に気体になるときに熱をうばっていくので缶が冷たくなる現象です。熱を出したわけではないので，×です。
「お」は，木と紙のまさつによって発熱する現象で，木や紙が他の物質に変化したわけではないので，×です。
「か」は，空気が冷やされる現象ですから，×です。
「き」は，麺が熱によってやわらかくなる現象で，麺が他の物質に変化したわけではないので，×です。
「く」は，ろうそくのろうが酸素と結びついて，二酸化炭素や水に変化した現象ですから，○です。
以上のことから，答えは「う・く」になります。

-2-(3)下の表の通り，水溶液Ｂの重さが 2 倍ならば，温度上昇アも 2 倍です。
2倍
水溶液Ｂ （ｇ）

254050

温度上昇ア（℃） 1.62.563.2

温度上昇イ（℃） 2.563.66

4.27

60

1006.42倍

6.4水溶液Ｂの重さが 50ｇと 60ｇをくらべると，60ｇは 50ｇの 60÷50＝ 1.2（倍）です。
温度上昇アも 1.2 倍になるので，3.2×1.2＝ 3.84（℃）になります。
1.2倍
水溶液Ｂ （ｇ）

25405060100

温度上昇ア（℃） 1.62.563.23.846.4

温度上昇イ（℃） 2.563.664.27
1.2倍6.4

ところで，温度上昇アというのはどんな数値なのか，問題文をよく読んでみましょう。
温度上昇アは，水溶液Ａ 100ｇに水溶液Ｂを混合し，さらに水を加えて「全体の重さを 200ｇにした場合」の温度上昇の数値です。
たとえば水溶液Ｂの重さが 25ｇの場合，温度上昇アは 1.6 ℃になっています。
この温度上昇は，全体の重さが 200ｇの場合の温度上昇です。
水溶液Ｂ （ｇ）

25405060100

温度上昇ア（℃） 1.62.563.23.846.4

温度上昇イ（℃） 2.563.66

4.276.4

このとき発生した熱量は，200×1.6＝ 320（カロリー）です。
また，温度上昇イは，水を加えない場合の温度上昇です。
水溶液Ｂの重さが 25ｇの場合，水溶液Ａは 100ｇなので，全体の重さは100＋25＝125（ｇ）です。
発生した熱量は 320カロリーなので，温度上昇は 320÷125＝ 2.56（℃）になるわけです。
水溶液Ｂ （ｇ）

25405060100

温度上昇ア（℃） 1.62.563.23.846.4

温度上昇イ（℃） 2.563.66

4.276.4-3-水溶液Ｂの重さが 60ｇの場合も，同じように求めます。
温度上昇アは全体の重さが 200ｇの場合ですから，発生した熱量は，200×3.84＝768（カロリー）です。
水溶液Ｂ （ｇ）

25405060100

温度上昇ア（℃） 1.62.563.23.846.4

温度上昇イ（℃） 2.563.66

4.276.4

温度上昇イは，水を加えない場合の温度上昇です。
水溶液Ｂの重さが 60ｇの場合，水溶液Ａは 100ｇなので，全体の重さは 100＋60＝160（ｇ）です。
発生した熱量は 768カロリーですから，温度上昇は，768÷160＝ 4.8（℃）になります。
水溶液Ｂ （ｇ）

25405060100

温度上昇ア（℃） 1.62.563.23.846.4

温度上昇イ（℃） 2.563.664.274.86.4(4)水溶液Ａは，水 96ｇに塩化水素 4ｇを溶かしてつくった水溶液です。
この水溶液Ａに水酸化ナトリウム 4ｇを溶かすと，水溶液Ａの中の水 96ｇと水酸化ナトリウム 4ｇが反応して発熱し，水溶液Ａの中の塩化水素 4ｇと水酸化ナトリウム 4ｇも反応して発熱します。
水溶液Ａの中の 96ｇと水酸化ナトリウム 4ｇが反応すると，水酸化ナトリウム 4ｇが水に溶けると，1000 カロリーの熱が発生する。 …（イ）水溶液Ａの中の塩化水素 4ｇと水酸化ナトリウム 4ｇが反応すると，塩化水素 ＋ 水酸化ナトリウム
4 ｇ
4 ｇ

1280カロリー

塩化ナトリウム ＋ 水6.2 ｇ
1.8 ｇ

…（ウ）

合わせて，1000＋1280＝ 2280（カロリー）の熱が発生します。
また，水溶液Ａ 100ｇと水酸化ナトリウム 4ｇを混合すると，100＋4＝ 104（ｇ）になります。
104ｇの水溶液が 2280カロリー発熱すると，2280÷104＝ 21.92…（℃）温度上昇し，小数第 2 位を四捨五入すると，21.9 ℃になります。

-4-

(5) Ａ液は塩化水素という気体が溶けているので，その塩化水素が水分とともに蒸発するので水滴は酸性になります。ＢＴＢ液は酸性なので黄色になります。
Ｂ液は水酸化ナトリウムという固体が溶けているので，加熱しても水酸化ナトリウムは蒸発しません。
水滴はただの水なので中性で，ＢＴＢ液は緑色になります。
Ａ液は黄色，Ｂ液は緑色ですから，答えは「い」になります。
(6)

水酸化ナトリウムは水にとけるとアルカリ性になるので，酸性の液と中和します。
空気中には約 0.03 ％の二酸化炭素がふくまれていて，水に溶けると炭酸水になり酸性ですから，水酸化ナトリウムと中和し，そのぶん重くなったと考えられます。
よって答えは「え」になります。

-5-