演習問題集理科５年下第7回

くわしい解説
目 次
基本問題

１２
３
４

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p.2
p.3
p.4
p.5

練習問題

１２
３

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p.6
p.8
p.10

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p.13

発展問題

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演習問題集理科・５年下・第７回のくわしい解説

基本問題
１ 問１

物が燃えるときは，酸素と結びつきます。

問２（ア）

ろうそくは，ろうが気体となって燃えています。
その，ろうの気体をふき飛ばすことによって火が消えます。
燃える物（ろうの気体）を無くすことによって火が消えるのですから，答えはＡです。

（イ）

砂をかけることによってたき火が砂でおおわれます。空気（酸素）が入ってこなくなくなるので，火が消えます。よって答えはＢです。
温度が低くなるから火が消えると考えることもできますが，砂をかけてもしばらくは発火点以上になっているので，酸素がなくなる方が発火点より低くなるよりも早いです。

（ウ）

元栓を閉めると，ガスがやってこなくなります。
燃える物（ガス）を無くすことによって火が消えるのですから，答えはＡです。

（エ）

水をかけることによって温度が下がります。発火点よりも温度が低くなるので，火が消えます。よって答えはＣです。
（イ）と同じように，水でたき火をおおって空気（酸素）が入ってこなくなるので火が消えると考えることもできますが，水の場合はたき火をおおうことはできない（多量の水なら別ですが）ので，温度が低くなったために火が消えたと考える方が合っています。

（オ）アルコールランプにふたをすると，ふたの中の空気（酸素）を使ってしまうと火が消えます。よって答えはＢです。

-2-

演習問題集理科・５年下・第７回のくわしい解説
がいえん

２ 問１

Ａの部分は外炎ですから，答えは（ア）です。
ないえん

えんしん

外炎の内側は内炎で，もっとも内側は炎心です。
問２

最も明るいのは内炎なので，答えは（イ）です。
内炎は，すす(炭素)が熱せられて光るので，最も明るくなります。
すすが「燃えている」のではなくて「熱せられ」て明るくなっていることに注意しましょう。

問３

わりばしは温度が高いとこげ始めます。
ろうそくのほのおの中で最も温度が高いのは外炎ですから，外炎からこげ始めます。
よって答えは（イ）です。
外炎の温度が高いのは，外炎ではろうそくが完全燃焼しているからです。

問４

問３は「わりばし」ですが，問４は「ガラス棒」です。
ガラス棒は，わりばしのようにこげることはありません。
ガラス棒が黒くなるのは，こげるからではなくて，すすがつくからです。
すすが多いのは，ろうそくの内炎の部分ですから，答えは（ウ）です。
内炎にすすが多いのは，内炎ではろうそくが不完全燃焼しているので，すすができるからです。

問５

ろうそくの中には，水素と炭素がふくまれています。
水素が燃えると水ができて，炭素が燃えると二酸化炭素ができます。
よってろうそくが燃えると，水と二酸化炭素ができます。
答えは（ア）と（エ）です。

問６

問５で説明した通り，水ができることからろうそくには水素が，二酸化炭素ができることからろうそくには炭素がふくまれていることがわかります。
答えは（イ）と（エ）です。
注意

ろうそくの中には酸素もふくまれていますが，この問題では酸素がふくまれていることはわからないので，（ア）を答えてはいけません。

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３ 問１

銅の食器や，ピカピカの10円玉を見たことがありますか。赤茶色をしています。
また，銅を熱すると，黒くなります。
よって答えは，銅を熱する前は（エ），熱したあとは（ウ）です。

問２

銅はおだやかに，ほのおを出さずに燃えますから，答えは（イ）です。
（ア）は鉄，（ウ）はマグネシウムの燃え方です。

問３

グラフを見ると，熱する前の銅の重さが4ｇの場合，熱したあとの重さは5ｇになっています。
熱する前の銅の重さが2ｇの場合は，4ｇの半分ですから，熱したあとの重さも半分になり，5÷2＝2.5（ｇ）になります。

問４ 問３で，熱する前の銅の重さが2ｇの場合，熱したあとの重さは2.5ｇになることがわかりました。
熱する前の重さが2ｇの半分の1ｇだったら，熱したあとの重さも半分になり，2.5÷2＝1.25（ｇ）になります。
よって，銅1ｇを燃焼させると，1.25ｇになることがわかりました。
銅は燃焼させると酸素と結びついて，酸素のぶんだけ重くなりますから，結びついた酸素は，1.25－1＝0.25（ｇ）です。
問５

グラフを見ると，熱する前の銅の重さが4ｇの場合，熱したあとの重さは5ｇになっています。
問５では，熱したあとの重さが17.5ｇですから，5ｇの，17.5÷5＝3.5（倍）になっています。
よって，熱する前の銅の重さも3.5倍して，4×3.5＝14（ｇ）の銅があったことになります。

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４ 問１

鉄がさびるためには，「酸素」と「水」が必要です。
Ａは「かわいた空気」ですから，「水」がないのでさびません。
Ｂは「酸素」も「水」もあるのでさびます。水と空気の境目の部分からさびてきます。
Ｃは「水」はありますが，「酸素」も，水の中に少しだけとけています。そのとけている酸素で多少さびます。
よって，ＡからＣのうち，さびるのは，つまり変化が起きるのは，Ｂ，Ｃです。

問２

問３

鉄が「酸素」と「水」でさびるときには，赤さびができます。答えは（ア）です。
鉄は，「酸素」と「強い熱」があると，黒さびができます。
黒さびは，鉄の表面だけにできて，鉄の内部を守ります。
よって，答えは（イ）です。

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練習問題
１ 問１

Ａは外炎（がいえん），Ｂは内炎（ないえん），Ｃは炎心（えんしん）といいます。答えは外炎です。

問２

Ａの外炎は一番外側にあって空気とふれているので完全燃焼し，最も温度が高くなります。
内側になるほど温度が低くなっていくので，Ａ・Ｂ・Ｃの順になり，答えは（ア）になります。

問３

ろうそくのほのおはアルコールランプのほのおよりも明るいです。
ろうそくのほのおが明るいのは，すす（炭素）が熱せられて光るからです。
すすが最も多いのは，Ｂの内炎の部分ですから，答えはＢになります。

問４(1)

(2)

ガラス管から出た黒いけむりは，すすです。
すすが多いのは，問３で説明した通りＢです。
ガラス管から出た白いけむりは，ろうの気体が冷えたものです。
ろうが気体になっている部分は炎心ですから，答えはＣです。

(3)(1)で，ガラス管から出た黒いけむりはすすであることを説明しました。
ですから答えは，（ア）か（イ）です。
すすは炭素でできています。
炭素でできているといえば，「木炭」も炭素でできています。
木炭の燃え方を知っていますね。「ほのおを出さずに赤くなって燃える」でした。
すすも炭素でできているのですから，やはりほのおを出しません。
よって，答えは（イ）になります。

(4) (2)で，ガラス管から出た白いけむりは，ろうの気体が冷えたものであることを説明しました。
マッチの火を近づけると，熱せられて気体にもどるので，ほのおを出します。
よって答えは（ウ）です。
問５

気体になって燃えるものはほのおを出し，固体のまま燃えるものはほのおを出さないことを覚えておきましょう。
ろうは，ほのおを出すのですから，気体になって燃えます。
よって答えは（ウ）です。
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問６

水てきがついたということは，燃えて水ができた，ということです。
物質の中に炭素が入っていたら，燃えて二酸化炭素ができ，物質の中に水素が入っていたら，燃えて水ができます。
よって，ろうの中に水素が入っていたことがわかり，答えは（ア）になります。

問７

水酸化カルシウム水溶液のことを，ふつう「石かい水」といいます。
よって，石かい水が白くにごったということですから，二酸化炭素ができていたことになります。
問６でも説明した通り，物質の中に炭素が入っていたら，二酸化炭素ができます。
よって，ろうの中に炭素が入っていたことがわかるので，答えは（イ）です。

問８

ろうは，はじめは固体ですが，ほのおの熱によって液体になり，さらにしんをのぼってきて，炎心のところで気体になって燃えます。
しんをピンセットで強くはさむと，ろうの液体が上にのぼってこれなくなるので燃えなくなり，火は消えます。
よって答えは（ウ）になります。

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２ 問１

木材は，はじめは燃えていません。
燃えていなかったということは，「空気」「燃える物」「発火点以上の温度」のすべての条件がそろっていたわけではないことを示しています。
木材のまわりには空気は十分あるので，「空気」の条件はＯＫでした。
また，「木材」という燃える物があったので，「燃える物」の条件もＯＫでした。
しかし，アルコールランプのほのおの中に入れる前は，温度が低かったので，木材は燃えていませんでした。
よって，Ａ～Ｃのうち，Ｃの条件がなかったので燃えていなかったのですが，アルコールランプのほのおの中に入れると，温度が高くなって，「発火点以上の温度」の条件が満たされることになり，木材は燃え始めました。
以上のことから，答えはＣになります。

問２

問題文の中に「灰になり」と書いてありましたね。つまり，木材という「燃える物」がなくなったので，火は消えたのです。
答えは，Ｂになります。

問３

木材をむし焼きすると，木さく液や木タールという液体が出てきます。
これらの液体を熱し続けると，液体の温度が上がりすぎて，試験管が割れてしまいます。
ところが試験管の口を下げると，重力によって液体は試験管の口のあたりに流れて，アルコールランプのほのおから遠いところにたまり，液体の温度が上がるのを防ぐことができます。
そのような説明が書いてある文は，（ウ）になります。

問４ 木材が燃えなかったということは，「空気」「燃える物」「発火点以上の温度」のうち，どれかの条件がなくなったということを表しています。
「燃える物」はありますね。木材があるのですから。
「発火点以上の温度」も大丈夫です。アルコールランプのほのおで熱しているわけですから。
しかし，「空気」の条件はダメです。なぜなら，試験管の中に多少の空気はありますが，木材を長時間燃やすことのできる量ではないのです。
ガラス管から空気が入ってくると思うかも知れませんが，木材は木ガスを出すので，ガラス管の先から木ガスがどんどん出ていき，外の空気が入ることはできません。
よって，「空気」の条件が欠けていたので，木材は燃えなかったのです。
答えはＡになります。
問５

問４でも説明した通り，答えは木ガスの（ア）です。
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問６

木ガスは白っぽいけむりです。
木ガスに火をつけると，燃えます。
燃えるということは，木ガスに燃える成分がふくまれている，ということです。
ところが（イ）の，水のつぶと，二酸化炭素だけしかふくまれていなかったら，燃えることはありません。
よって，（ア）が正解で，一酸化炭素やメタンがふくまれているために，木ガスが燃えることがわかりました。

問７

木材を蒸し焼きすると，「木さく液」という黄色で酸性（さく酸がふくまれています）の液体と，「木タール」という茶色のどろどろした重い液体が出てきます。
よって答えは（イ）になります。

問８

黒い固体は「木炭」です。木炭は炭素でできています。
木炭に火をつけると，ほのおを出さずに赤くなって燃えます。
よって答えは（ウ）になります。

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３ 問１

マグネシウムや銅の粉を加熱すると，酸素と結びついて燃え始めます。
答えは酸素です。

問２

テキストの（グラフ１）をよく見ると，黒点が 2 個ありますね。どちらを見てもいいのですが，たとえばマグネシウムの重さが 3 ｇのところを見ると，加熱後の重さは 5 ｇになっています。
問１で説明した通り，マグネシウムを加熱すると，酸素と結びつきます。
酸素と結びついたぶんだけ重くなって，5 ｇになったのですから，結びついた酸素の重さは，5－3＝ 2（ｇ）です。
よって，3ｇのマグネシウムは，2ｇの酸素（物質Ｐ）と結びついたことになり，マグネシウム：酸素（物質Ｐ）＝ 3：2 となるので，答えは（ウ）です。

問３

問２で，3ｇのマグネシウムは，2ｇの酸素（物質Ｐ）と結びつくことがわかりました。
いま，マグネシウムは 9ｇあるのですから，3ｇの 9÷3＝ 3（倍）です。
よって，結びつく酸素（物質Ｐ）も 3 倍になり，2×3＝ 6（ｇ）になります。

問４

テキストの（グラフ２）をよく見ると，黒点が 2 個ありますね。どちらを見てもいいのですが，たとえば銅の重さが 4ｇのところを見ると，加熱後の重さは 5ｇになっています。
問１で説明した通り，銅を加熱すると，酸素と結びつきます。
酸素と結びついたぶんだけ重くなって，5 ｇになったのですから，結びついた酸素の重さは，5－4＝ 1（ｇ）です。
よって，4ｇの銅は，1ｇの酸素（物質Ｐ）と結びついたことになるので，銅：酸素（物質Ｐ）＝ 4：1 になります。
いま，銅は 6ｇあるのですから，4ｇの 6÷4＝ 1.5（倍）です。
よって，結びつく酸素（物質Ｐ）も 1.5 倍になり，1×1.5＝ 1.5（ｇ）になります。

問５

銅の粉 6ｇを加熱したときに，熱し方が不十分だったそうです。
不十分だったということは，銅の粉のうち，酸素と結びついた銅の粉と，酸素と結びつかなかった銅の粉があり，合わせて 6ｇある，ということです。
酸素と結びついた銅は酸化銅になり，酸素と結びつかなかった銅は，銅のままです。
このことを表したのが，下の図です。
6ｇ
銅
銅＋ 酸素7ｇ
酸化銅
銅（次のページへ）- 10 -

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よって，7－6＝1（ｇ）の酸素と結びついたことがわかります。
6ｇ
銅1ｇ＋ 酸素

銅7ｇ
酸化銅
銅

ところで，銅と酸素は，4：1 の割合で結びつくことが，問４でわかっています。
6ｇ
1ｇ
銅④ ＋ 酸素
①
銅7ｇ
酸化銅
銅

よって，①にあたるのが 1ｇですから，④にあたるのは 4ｇです。
4ｇ6ｇ
1ｇ
銅④ ＋ 酸素
①
銅7ｇ
酸化銅
銅

すると，酸素（物質Ｐ）と結びつかなかった銅は，6－4＝ 2（ｇ）であることがわかります。
4ｇ2ｇ

6ｇ
1ｇ
銅④ ＋ 酸素
①
銅7ｇ
酸化銅
銅

問６

この問題は，「つるかめ算」で解説されることが多いのですが，つるかめ算よりも，「マルとサンカク」の考え方（消去算）で説明した方が，わかりやすいです。
問２で，マグネシウム：酸素＝3：2ということがわかりました。
そこで，マグネシウムを③ｇとすると，結びつく酸素は②ｇになり，加熱後の重さは，③＋②＝⑤ になります。
また，問４で，銅：酸素＝4：1ということがわかりました。
そこで，銅を 4 ｇとすると，結びつく酸素は 1 ｇになり，加熱後の重さは，4 ＋ 1 ＝ 5 になります。
いま，マグネシウムと銅の混合物が11ｇあるそうです。
マグネシウムは③ｇで，銅は 4 ｇにしたのですから，③＋ 4 ＝11ｇ となります。
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また，加熱後の重さは，マグネシウムが⑤，銅が 5 ですから，⑤＋ 5 ＝15ｇとなります。
加熱前と加熱後の式は，右のア，イのようになりました。

③＋ 4 ＝11ｇ …ア⑤＋ 5 ＝15ｇ …イ

求めたいのは加熱前の銅の重さである 4 です。
そこで，アとイの式のマルをそろえます。
マルを，（3と5の最小公倍数である）⑮にします。
アの式を 15÷3＝5（倍），イの式を 15÷5＝3（倍）すると，右のウ，エのようになります。

⑮＋ 20 ＝55ｇ …ウ⑮＋ 15 ＝45ｇ …エウとエの式をくらべると， 20 － 15 ＝ 5 あたり，55－45＝10（ｇ）になりますから， 1 あたり，10÷5＝ 2（ｇ）です。
求めたいのは 4 ですから，2×4＝ 8（ｇ）になります。

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発展問題
問１

実験１と実験２では，気体をどちらも112cm3ずつ用意しました。
同じ体積の気体を用意したのですから，実験１と実験２を結びつけると，水素0.01ｇを燃やすと340カロリーの熱が発生し，メタン0.08ｇを燃やすと1060カロリーの熱が発生し，プロパン0.22ｇを燃やすと2640カロリーの熱が発生することがわかります。
問１は，同じ重さの気体を燃やしたときの，発生する熱についての問題です。
そこで，それぞれの気体1ｇあたりの熱を求めます。
水素1ｇあたりは，340÷0.01＝34000（カロリー）の熱が発生し，メタン1ｇあたりは，1060÷0.08＝13250（カロリー）の熱が発生し，プロパン1ｇあたりは，2640÷0.22＝12000（カロリー）の熱が発生しますから，発生する熱が最も大きいのは水素です。

問２

実験４から，次のような反応式を書くことができます。
メタン ＋ 酸素 → 二酸化炭素 ＋ 水
100cm3200cm3100cm3
試験管番号１では，メタンは反応式の0.2倍，酸素は反応式の0.5倍ですから，小さい方に合わせて0.2倍にします。よって発生する二酸化炭素は，100×0.2＝20(cm3)です。
試験管番号２では，メタンは反応式の0.4倍，酸素も反応式の0.4倍ですから，発生する二酸化炭素も0.4倍になって，100×0.4＝40(cm3)です。
試験管番号３では，メタンは反応式の0.6倍，酸素は反応式の0.3倍ですから，小さい方に合わせて0.3倍にします。よって発生する二酸化炭素は，100×0.3＝30(cm3)です。
試験管番号４では，メタンは反応式の0.8倍，酸素は反応式の0.2倍ですから，小さい方に合わせて0.2倍にします。よって発生する二酸化炭素は，100×0.2＝20(cm3)です。
試験管番号５では，メタンは反応式の1倍，酸素は反応式の0.1倍ですから，小さい方に合わせて0.1倍にします。よって発生する二酸化炭素は，100×0.1＝10(cm3)です。
以上から，答えはオです。

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問３ 実験３から，水素100cm3を燃やすには，酸素がちょうど50cm3あればよいことがわかります。
問３では水素が1000cm3あるのですから，実験３のときの 1000÷100＝10（倍）あります。よって，必要な酸素も10倍になり，50×10＝500（cm3）の酸素があればぴったりです。
空気中には酸素が20％＝5分の1ふくまれています。
よって，空気が 500×5＝2500（cm3）必要なことがわかりました。
問４

まず，混合気体の中にふくまれる水素，メタン，プロパンの体積を求めます。
水素は，112×0.2＝22.4（cm3），メタンは，112×0.5＝56（cm3），プロパンは，112×0.3＝33.6（cm3）です。
ところで，実験３から，水素を燃やすの必要な酸素は，水素の体積の半分であることがわかりますから，22.4cm3の水素を燃やすには，22.4÷2＝11.2（cm3）の酸素が必要です。…（ア）実験４から，メタンを燃やすのに必要な酸素は，メタンの体積の2倍であることがわかりますから，56cm3のメタンを燃やすには，56×2＝112（cm3）の酸素が必要です。
…（イ）
実験５から，プロパンを燃やすのに必要な酸素は，プロパンの体積の5倍であることがわかりますから，33.6cm3のプロパンを燃やすには，33.6×5＝168（cm3）の酸素が必要です。…（ウ）（ア），（イ），（ウ）から，この混合気体を燃やすのに必要な酸素の体積は，11.2＋112＋168＝291.2（cm3）です。
また，実験２によって，112cm3の水素，メタン，プロパンが燃えると，発生する熱はそれぞれ340カロリー，1060カロリー，2640カロリーであることがわかっています。
いま，水素は112cm3の20％あるので，熱は 340×0.2＝68（カロリー）発生します。
メタンは112cm3の50％あるので，熱は 1060×0.5＝530（カロリー）発生します。
プロパンは112cm3の30％あるので，熱は 2640×0.3＝792（カロリー）発生します。
よって，この混合気体を燃やしたときに発生する熱は，68＋530＋792＝1390（カロリー）になります。
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問５

実験３から，水素を燃やしても，二酸化炭素はできないことがわかります。
また，実験４から，メタン100cm3を燃やすと，二酸化炭素が100cm3できることがわかります。
メタンの体積と，できる二酸化炭素の体積は同じです。
いま，500cm3の水素とメタンの混合気体を燃やすと，二酸化炭素が150cm3できたそうです。
この二酸化炭素は，水素を燃やしてもできず，メタンを燃やしたためにできました。
メタンと，できた二酸化炭素の体積は同じですから，二酸化炭素が150cm3できたということは，メタンが150cm3あった，ということです。
混合気体は500cm3あったのですから，混合気体中の水素は，500－150＝350（cm3）あります。
また，実験３から，水素100cm3と酸素50cm3がちょうど反応することがわかります。
いま，水素は350cm3あるのですから 350÷100＝3.5（倍）です。よって，反応する酸素の体積は，50×3.5＝175（cm3）です。…（ア）さらに実験４から，メタン100cm3と酸素200cm3がちょうど反応することがわかります。
いま，メタンは150cm3あるのですから，150÷100＝1.5（倍）です。よって，反応する酸素の体積は，200×1.5＝300（cm3）です。…（イ）（ア），（イ）から，この混合気体とちょうど反応する酸素の体積は，175＋300＝475（cm3）になります。

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