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Kagoshima Entrance Science practice questions

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First 50 of 200 questions. Each one lists the choices, the correct answer, and an explanation. The checker at the top of this page saves progress in this browser when it is available.

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Question 1Physics: forces and motion, energy, light and sound

一直線上を一定の速さで進む物体について、移動距離と時間の関係として正しいものはどれか。

  1. 移動距離は時間に比例する Correct answer.
  2. 移動距離は時間に反比例する
  3. 移動距離は時間の2乗に比例する
  4. 移動距離は時間によらず一定である

Explanation

速さが一定のとき、移動距離は「速さ×時間」で表される。速さが変わらないため、距離は時間に比例して増えていく。時間が2倍になれば距離も2倍になる関係である。

Question 2Physics: forces and motion, energy, light and sound

質量2.0kgの物体に4.0Nの力を加えたとき、生じる加速度の大きさはいくらか。

  1. 2.0m/s² Correct answer.
  2. 4.0m/s²
  3. 0.5m/s²
  4. 8.0m/s²

Explanation

運動方程式F=maより、加速度aはF/mで求められる。4.0N÷2.0kg=2.0m/s²となる。力の単位がN、質量の単位がkgなので、加速度の単位はm/s²になる。

Question 3Physics: forces and motion, energy, light and sound

床の上に置いた物体が静止しているとき、物体にはたらく重力と床からの垂直抗力の関係として正しいものはどれか。

  1. 大きさが等しく向きが反対である Correct answer.
  2. 垂直抗力の方が大きい
  3. 2つの力は同じ向きにはたらく
  4. 重力の方が大きい

Explanation

物体が静止しているとき、物体にはたらく力はつり合っている。重力と垂直抗力は大きさが等しく、向きが反対で、同じ物体にはたらく力としてつり合う。作用反作用の関係とは異なる点に注意する。

Question 4Physics: forces and motion, energy, light and sound

光が空気中から水中へ斜めに進むとき、光の進み方として正しいものはどれか。

  1. 水中では光の速さが空気中より大きくなる
  2. 境界面で屈折し、入射角より屈折角が小さくなる Correct answer.
  3. 境界面で必ず反射せずに直進する
  4. 境界面で屈折し、入射角より屈折角が大きくなる

Explanation

光は屈折率の大きい媒質へ進むと、境界面の法線に近づくように屈折する。水の屈折率は空気より大きいため、屈折角は入射角より小さくなる。屈折率が大きい媒質では光の速さは小さくなる。

Question 5Physics: forces and motion, energy, light and sound

音の大きさと高さについて、正しい説明はどれか。

  1. 音の大きさは振幅で決まり、高さは振動数で決まる Correct answer.
  2. 音の大きさも高さも振動数だけで決まる
  3. 音の大きさは振動数で決まり、高さは振幅で決まる
  4. 音の大きさも高さも振幅だけで決まる

Explanation

音は空気の振動として伝わり、振幅が大きいほど大きな音になる。振動数が多いほど高い音になり、高さは振動数で決まる。大きさと高さはそれぞれ別の要素で決まる。

Question 6Physics: forces and motion, energy, light and sound

摩擦のない水平面上で、物体が一定の速さで運動している。この物体にはたらく合力について正しいものはどれか。

  1. 合力は下向きにはたらく
  2. 合力は運動の向きにはたらく
  3. 合力は運動と逆向きにはたらく
  4. 合力はゼロである Correct answer.

Explanation

物体が一定の速さで直進しているとき、加速度はゼロである。運動方程式より合力もゼロでなければならない。力を加え続けなくても、慣性によって運動が続く。

Question 7Physics: forces and motion, energy, light and sound

仕事率について正しい説明はどれか。

  1. 仕事率は単位時間あたりに行う仕事の量である Correct answer.
  2. 仕事率は力の大きさだけで決まる
  3. 仕事率は移動距離だけで決まる
  4. 仕事率は物体の質量だけで決まる

Explanation

仕事率は仕事の量をかかった時間で割った値であり、単位時間あたりの仕事を表す。単位はW（ワット）で、1Wは1秒あたり1Jの仕事を意味する。同じ仕事でも短い時間で行うほど仕事率は大きい。

Question 8Physics: forces and motion, energy, light and sound

水平な床の上で、質量10kgの物体を一定の速さで水平に5.0m引きずった。物体と床の間の動摩擦力が20Nであるとき、引く力がした仕事はいくらか。

  1. 500J
  2. 100J Correct answer.
  3. 200J
  4. 50J

Explanation

一定の速さで動かすとき、引く力は動摩擦力とつり合い、大きさは20Nである。仕事は力×移動距離なので、20N×5.0m=100Jとなる。質量は仕事の計算に直接使わない。

Question 9Physics: forces and motion, energy, light and sound

質量4.0kgの物体が速さ3.0m/sで運動している。この物体の運動エネルギーはいくらか。

  1. 36J
  2. 18J Correct answer.
  3. 6.0J
  4. 12J

Explanation

運動エネルギーは(1/2)mv²で求められる。(1/2)×4.0kg×(3.0m/s)²=18Jとなる。速さは2乗するため、速さが2倍になれば運動エネルギーは4倍になる。

Question 10Physics: forces and motion, energy, light and sound

焦点距離10cmの凸レンズの前方30cmの位置に物体を置いた。このときできる像について正しいものはどれか。

  1. レンズの前方10cmの位置に、物体より大きい虚像ができる
  2. レンズの後方15cmの位置に、物体より小さい実像ができる Correct answer.
  3. レンズの後方30cmの位置に、物体と同じ大きさの実像ができる
  4. レンズの後方10cmの位置に、物体より大きい実像ができる

Explanation

凸レンズの式1/f=1/a+1/bに、f=10cm、a=30cmを代入すると1/b=1/10−1/30=1/15となり、b=15cmである。物体が焦点距離の2倍より遠い位置にあるため、像は倒立で物体より小さい実像になる。

Question 11Physics: forces and motion, energy, light and sound

空気中で音が伝わる速さについて、正しい説明はどれか。

  1. 音の速さは温度に関係なく一定である
  2. 音の速さは空気の温度が高いほど遅くなる
  3. 音の速さは気圧が高いほど必ず遅くなる
  4. 音の速さは空気の温度が高いほど速くなる Correct answer.

Explanation

音は空気の分子の振動として伝わり、温度が高いほど分子の運動が活発になる。そのため音の速さは温度が高いほど大きくなる。15℃付近の空気中では約340m/sである。

Question 12Physics: forces and motion, energy, light and sound

質量2.0kgの物体が高さ5.0mの地点から静かに落下し、地面に達した。空気抵抗を無視するとき、地面に達する直前の速さはいくらか。ただし重力加速度を9.8m/s²とする。

  1. 約5.0m/s
  2. 約7.0m/s
  3. 約14m/s
  4. 約9.9m/s Correct answer.

Explanation

力学的エネルギー保存則より、位置エネルギーmghがすべて運動エネルギー(1/2)mv²に変わる。v=√(2gh)=√(2×9.8×5.0)≈9.9m/sとなる。質量は両辺で打ち消され、速さに影響しない。

Question 13Physics: forces and motion, energy, light and sound

光の反射について、鏡の面に対する入射角と反射角の関係として正しいものはどれか。

  1. 入射角と反射角の和は常に90度である
  2. 反射角の方が常に大きい
  3. 入射角と反射角は常に等しい Correct answer.
  4. 入射角の方が常に大きい

Explanation

光の反射の法則により、入射角と反射角は等しい。ここでの角は鏡の面ではなく法線（面に垂直な線）から測る。滑らかな面ではこの法則に従って反射する。

Question 14Physics: forces and motion, energy, light and sound

振り子が1往復するのに2.0秒かかるとき、この振り子の振動数はいくらか。

  1. 2.0Hz
  2. 0.50Hz Correct answer.
  3. 0.25Hz
  4. 4.0Hz

Explanation

振動数は1秒あたりの振動の回数であり、周期の逆数で求められる。周期が2.0秒なので、振動数は1÷2.0=0.50Hzとなる。周期が長いほど振動数は小さくなる。

Question 15Physics: forces and motion, energy, light and sound

摩擦のない斜面を、質量3.0kgの物体が静かに滑り始め、高さ1.2m下降した。このときの速さはいくらか。ただし重力加速度を9.8m/s²とする。

  1. 約7.2m/s
  2. 約2.4m/s
  3. 約4.8m/s Correct answer.
  4. 約12m/s

Explanation

摩擦がないため力学的エネルギーが保存され、mgh=(1/2)mv²が成り立つ。v=√(2×9.8×1.2)≈4.8m/sとなる。斜面の角度や質量にはよらず、下降した高さだけで決まる。

Question 16Physics: forces and motion, energy, light and sound

水平な床の上で物体を一定の速さで動かし続けるとき、加える力と動摩擦力の関係として正しいものはどれか。

  1. 加える力は動摩擦力と無関係である
  2. 加える力と動摩擦力はつり合っている Correct answer.
  3. 加える力は動摩擦力より大きい
  4. 加える力は動摩擦力より小さい

Explanation

一定の速さで動く物体の加速度はゼロであり、合力もゼロでなければならない。水平方向では加える力と動摩擦力が逆向きに等しくはたらき、つり合っている。摩擦力に打ち勝つには同じ大きさの力で十分である。

Question 17Physics: forces and motion, energy, light and sound

空気中からガラスへ光が入射するとき、入射角を大きくしていくと、ある角度を超えるとどうなるか。

  1. 屈折光が弱くなり、やがて全反射が起こる Correct answer.
  2. 光の速さがガラス中で急に大きくなる
  3. 光は境界面で吸収されて進まなくなる
  4. 屈折光が強くなり反射光が消える

Explanation

屈折率の小さい媒質から大きい媒質へ進む場合、入射角が大きくなると屈折角も大きくなるが、屈折角は90度を超えられない。臨界角を超えると屈折光がなくなり、すべて反射する全反射が起こる。

Question 18Physics: forces and motion, energy, light and sound

質量0.20kgの小球を高さ1.8mから静かに落とし、床で跳ね返らせた。床に衝突する直前の速さと、跳ね返った直後の速さが等しいとき、跳ね返り係数（反発係数）はいくらか。

  1. 0.50
  2. 0
  3. 2.0
  4. 1.0 Correct answer.

Explanation

反発係数は衝突後の速さを衝突前の速さで割った値である。衝突前後で速さが等しいため、1.0となる。反発係数は0から1の間の値をとり、1は完全弾性衝突を意味する。

Question 19Physics: forces and motion, energy, light and sound

質量1.0kgの物体を、摩擦のない滑車を使って一定の速さで2.0m持ち上げた。このとき手がした仕事はいくらか。ただし重力加速度を9.8m/s²とする。

  1. 19.6J Correct answer.
  2. 9.8J
  3. 4.9J
  4. 39.2J

Explanation

一定の速さで持ち上げるとき、手が加える力は重力とつり合い、大きさはmg=1.0×9.8=9.8Nである。仕事は力×距離なので、9.8N×2.0m=19.6Jとなる。位置エネルギーの増加と一致する。

Question 20Physics: forces and motion, energy, light and sound

水平面上で、質量5.0kgの物体に右向き8.0Nの力と左向き3.0Nの力を同時に加えた。物体に生じる加速度はいくらか。

  1. 0.60m/s²、右向き
  2. 2.2m/s²、右向き
  3. 1.6m/s²、右向き
  4. 1.0m/s²、右向き Correct answer.

Explanation

合力は右向き8.0N−左向き3.0N=右向き5.0Nである。運動方程式よりa=F/m=5.0N÷5.0kg=1.0m/s²となり、向きは合力と同じ右向きである。力を合成してから質量で割る順序が重要である。

Question 21Physics: forces and motion, energy, light and sound

質量2.0kgの物体が、粗い水平面上を速さ6.0m/sで滑り始め、摩擦によって3.0m進んだところで止まった。この間にはたらいた動摩擦力の大きさはいくらか。

  1. 12N Correct answer.
  2. 36N
  3. 6.0N
  4. 18N

Explanation

運動エネルギー(1/2)×2.0×6.0²=36Jが、摩擦力がした仕事によって失われる。仕事は力×距離なので、36J÷3.0m=12Nとなる。摩擦力は運動と逆向きにはたらき、力学的エネルギーを減少させる。

Question 22Physics: forces and motion, energy, light and sound

焦点距離12cmの凸レンズの前方8.0cmの位置に物体を置いた。できる像について正しいものはどれか。

  1. レンズの後方24cmの位置に、物体より大きい実像ができる
  2. レンズの前方24cmの位置に、物体より大きい虚像ができる Correct answer.
  3. レンズの前方4.0cmの位置に、物体と同じ大きさの虚像ができる
  4. レンズの後方4.0cmの位置に、物体より小さい実像ができる

Explanation

凸レンズの式1/f=1/a+1/bにf=12cm、a=8.0cmを代入すると1/b=1/12−1/8=−1/24となり、b=−24cmである。負の像距離は物体と同じ側にできる虚像を意味し、物体が焦点より内側にあるため拡大される。

Question 23Physics: forces and motion, energy, light and sound

図を使わずに考える。質量3.0kgの物体Aが速さ4.0m/sで右向きに進み、右向きに速さ2.0m/sで進む質量1.0kgの物体Bに追いついて衝突した。衝突後、Aは速さ1.0m/sで右向きに進んだ。衝突後のBの速さはいくらか。

  1. 2.0m/s
  2. 7.0m/s Correct answer.
  3. 5.0m/s
  4. 11m/s

Explanation

運動量保存より、衝突前の合計は3.0×4.0+1.0×2.0=14kg·m/sである。衝突後は3.0×1.0+1.0×v=14となり、v=11m/sではなく、14−3.0=11を1.0で割って11m/sとなる。計算を確認すると、衝突後の合計運動量が14になるようにBの速さを求める。

Question 24Physics: forces and motion, energy, light and sound

一直線上で同じ向きに進む2つの物体について、運動量の和が保存される条件として正しいものはどれか。

  1. 物体の間に摩擦力がはたらくとき
  2. 物体の速さが等しいとき
  3. 外部から力がはたらかないとき Correct answer.
  4. 物体の質量が等しいとき

Explanation

運動量保存則は、系の外から力がはたらかない（または外力の和が0である）ときに成り立つ。物体間の内力である衝突時の力や摩擦力は、作用反作用で打ち消し合うため保存則を妨げない。質量や速さが等しいことは必要条件ではない。

Question 25Physics: forces and motion, energy, light and sound

力の単位と仕事の単位の組み合わせとして正しいものはどれか。

  1. 力はW、仕事はJ
  2. 力はN、仕事はW
  3. 力はJ、仕事はN
  4. 力はN、仕事はJ Correct answer.

Explanation

力の単位はニュートン（N）であり、1Nの力で物体を力の向きに1m動かしたときの仕事が1ジュール（J）である。仕事率の単位がワット（W）であり、仕事そのものの単位と混同しないことが重要である。

Question 26Physics: forces and motion, energy, light and sound

弦を強く張ると、弦を伝わる波の速さはどうなるか。正しいものを選べ。

  1. 遅くなる
  2. 変わらない
  3. 速くなる Correct answer.
  4. 弦の長さによってのみ決まる

Explanation

弦を伝わる波の速さは、張力が大きいほど速く、弦の線密度が大きいほど遅くなる。強く張ると張力が増すため波は速く伝わる。振動数ではなく波の速さそのものが変化する点に注意する。

Question 27Physics: forces and motion, energy, light and sound

物体にはたらく重力による位置エネルギーについて、正しい説明はどれか。

  1. 基準面からの高さによらない
  2. 高さの2乗に比例する
  3. 物体の速さに比例する
  4. 基準面からの高さに比例する Correct answer.

Explanation

重力による位置エネルギーは mgh で表され、質量と重力加速度が一定なら基準面からの高さ h に比例する。速さに依存するのは運動エネルギーであり、位置エネルギーとは区別される。

Question 28Physics: forces and motion, energy, light and sound

空気中を進む音が、水中に入ると速さが大きくなる。このとき振動数と波長はそれぞれどうなるか。正しいものを選べ。

  1. 振動数も波長も大きくなる
  2. 振動数は変わらず、波長は長くなる Correct answer.
  3. 振動数は変わらず、波長は短くなる
  4. 振動数は大きくなり、波長は変わらない

Explanation

音源の振動数は媒質が変わっても変化しない。波の速さ v = fλ の関係から、振動数 f が一定で速さ v が大きくなれば波長 λ は長くなる。媒質の境界で変わるのは速さと波長である。

Question 29Physics: forces and motion, energy, light and sound

質量0.50kgの物体を、なめらかな水平面上で糸で引き、2.0m/s²の加速度で動かした。糸の張力の大きさはいくらか。

  1. 0.25N
  2. 1.0N Correct answer.
  3. 4.0N
  4. 2.5N

Explanation

運動方程式 F = ma を用いる。質量0.50kg、加速度2.0m/s²より F = 0.50 × 2.0 = 1.0N となる。なめらかな面なので摩擦力は考えなくてよい。

Question 30Physics: forces and motion, energy, light and sound

一直線上を速さ4.0m/sで進む質量2.0kgの物体に、進行方向と同じ向きに一定の力6.0Nを3.0秒間加えた。3.0秒後の速さはいくらか。

  1. 4.0m/s
  2. 22m/s
  3. 9.0m/s
  4. 13m/s Correct answer.

Explanation

加速度は a = F/m = 6.0/2.0 = 3.0m/s² である。3.0秒間で速さは 3.0 × 3.0 = 9.0m/s 増加するので、初めの4.0m/sに加えて13m/sとなる。

Question 31Physics: forces and motion, energy, light and sound

質量0.80kgの物体が速さ5.0m/sで運動している。この物体に速さを0にするために必要な仕事の大きさはいくらか。

  1. 4.0J
  2. 20J
  3. 2.0J
  4. 10J Correct answer.

Explanation

運動エネルギーは (1/2)mv² で、 (1/2) × 0.80 × 5.0² = 10J である。物体を止めるには、この運動エネルギーに等しい仕事を摩擦力などで行う必要がある。

Question 32Physics: forces and motion, energy, light and sound

抵抗のないコイルばねに質量0.40kgの物体をつるし、静かに手を離したところ、ばねの伸びが0.20mでつり合った。このばねのばね定数はいくらか。ただし重力加速度を9.8m/s²とする。

  1. 2.0N/m
  2. 78N/m
  3. 0.80N/m
  4. 20N/m Correct answer.

Explanation

つり合いのとき、ばねの弾性力 kx と重力 mg が等しい。k = mg/x = (0.40 × 9.8)/0.20 = 3.92/0.20 ≈ 20N/m となる。

Question 33Physics: forces and motion, energy, light and sound

焦点距離15cmの凸レンズの前方45cmの位置に物体を置いた。できる像の位置と種類について正しいものはどれか。

  1. レンズの後方15cmに、正立した虚像ができる
  2. レンズの後方22.5cmに、倒立した実像ができる Correct answer.
  3. レンズの後方45cmに、倒立した実像ができる
  4. レンズの前方22.5cmに、正立した虚像ができる

Explanation

レンズの式 1/f = 1/a + 1/b より、1/15 = 1/45 + 1/b を解くと b = 22.5cm となる。物体が焦点距離の2倍の位置にあるため、像はレンズの後方に倒立した実像として同じ大きさでできる。

Question 34Physics: forces and motion, energy, light and sound

振り子のおもりの質量を変えずに、糸の長さを4倍にすると、振り子の周期はどうなるか。振れ幅は小さいものとする。

  1. 2倍になる Correct answer.
  2. 変わらない
  3. 1/2倍になる
  4. 4倍になる

Explanation

振り子の周期は T = 2π√(L/g) で表され、糸の長さの平方根に比例する。長さを4倍にすると周期は√4 = 2倍になる。おもりの質量は周期に影響しない。

Question 35Physics: forces and motion, energy, light and sound

平面鏡の前に立つ人から鏡までの距離が1.5mである。人が鏡に近づいて距離を1.0mにしたとき、鏡に映る像と人との距離はいくらか。

  1. 2.0m Correct answer.
  2. 1.0m
  3. 0.50m
  4. 3.0m

Explanation

平面鏡では、像は鏡の後方に鏡から人までと同じ距離だけ離れてできる。人が鏡から1.0mの位置にいるとき、像は鏡の後方1.0mにできるので、人と像の距離は1.0 + 1.0 = 2.0mとなる。

Question 36Physics: forces and motion, energy, light and sound

質量2.0kgの物体を、動摩擦力がはたらく水平面上で一定の速さで4.0m動かした。動摩擦力の大きさが5.0Nであるとき、引く力がした仕事と摩擦力がした仕事の関係として正しいものはどれか。

  1. 引く力の仕事は10J、摩擦力の仕事は−10Jである
  2. 引く力の仕事は0J、摩擦力の仕事は−20Jである
  3. 引く力の仕事は20J、摩擦力の仕事も20Jである
  4. 引く力の仕事は20J、摩擦力の仕事は−20Jである Correct answer.

Explanation

一定の速さなので引く力と動摩擦力はつり合い、引く力も5.0Nである。仕事は力×距離で 5.0 × 4.0 = 20J となり、摩擦力は運動と逆向きにはたらくので仕事は−20Jとなる。合力の仕事は0で、運動エネルギーの変化がないことと一致する。

Question 37Physics: forces and motion, energy, light and sound

摩擦のない水平面上で、質量3.0kgの物体がばね定数100N/mのばねに速さ2.0m/sで衝突し、ばねを押し縮めた。ばねが最も縮んだときの縮みはいくらか。

  1. 約0.12m
  2. 約0.06m
  3. 約1.2m
  4. 約0.35m Correct answer.

Explanation

衝突前の運動エネルギー (1/2) × 3.0 × 2.0² = 6.0J が、最も縮んだときにすべて弾性エネルギー (1/2)kx² に変わる。6.0 = (1/2) × 100 × x² より x² = 0.12、x ≈ 0.35m となる。

Question 38Physics: forces and motion, energy, light and sound

一直線上で、質量2.0kgの物体Aが速さ3.0m/sで右向きに進み、静止している質量1.0kgの物体Bに衝突した。衝突後、AとBは一体となって進んだ。このとき失われた運動エネルギーの大きさはいくらか。

  1. 1.5J
  2. 6.0J
  3. 3.0J Correct answer.
  4. 9.0J

Explanation

運動量保存より 2.0 × 3.0 = (2.0 + 1.0) × v で v = 2.0m/s となる。衝突前の運動エネルギーは (1/2) × 2.0 × 3.0² = 9.0J、衝突後は (1/2) × 3.0 × 2.0² = 6.0J なので、失われたエネルギーは3.0Jである。

Question 39Physics: forces and motion, energy, light and sound

空気中で光が鏡の面に対して30°の角をなす向きに入射した。このときの入射角と反射角の組み合わせとして正しいものはどれか。

  1. 入射角30°、反射角30°
  2. 入射角30°、反射角60°
  3. 入射角60°、反射角60° Correct answer.
  4. 入射角60°、反射角30°

Explanation

入射角は鏡の面ではなく、面に垂直な法線から測る。面との角が30°なので入射角は90° − 30° = 60°であり、反射の法則により反射角も60°となる。

Question 40Physics: forces and motion, energy, light and sound

速さ340m/sで伝わる音を、観測者が静止したまま、音源が観測者に近づく向きに速さ20m/sで動かした。音源の振動数が680Hzのとき、観測者が聞く振動数はいくらか。

  1. 約680Hz
  2. 約723Hz Correct answer.
  3. 約640Hz
  4. 約680Hzよりわずかに低い値

Explanation

音源が観測者に近づくとき、観測される振動数は f' = f × V/(V − v) で表される。680 × 340/(340 − 20) = 680 × 340/320 ≈ 723Hz となり、近づく音源の音は高く聞こえる。

Question 41Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

塩化銅水溶液に電流を流したとき、陰極で起こる変化として正しいものはどれか。

  1. 水素が発生する
  2. 水酸化物イオンが増える
  3. 塩素が発生する
  4. 銅が析出する Correct answer.

Explanation

塩化銅水溶液の電気分解では、陰極に銅イオンが引き寄せられ、電子を受け取って銅原子として析出する。陽極では塩素イオンが酸化されて塩素ガスが発生する。陰極と陽極の反応を取り違えないことが重要である。

Question 42Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

マグネシウムの燃焼を化学反応式で表したものとして正しいものはどれか。

  1. Mg + O2 → MgO2
  2. 2Mg + O2 → 2MgO Correct answer.
  3. Mg + O → MgO
  4. Mg2 + O2 → 2MgO

Explanation

化学反応式では、反応前後で各元素の原子の数が等しくならなければならない。マグネシウム2原子と酸素分子1個が反応して酸化マグネシウム2分子ができるので、2Mg + O2 → 2MgO と表す。係数をそろえることで質量保存の法則が満たされる。

Question 43Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

水素イオンと水酸化物イオンが反応して水ができる中和の反応式として正しいものはどれか。

  1. H2 + O2 → H2O
  2. 2H+ + OH− → H2O
  3. H+ + O2− → H2O
  4. H+ + OH− → H2O Correct answer.

Explanation

中和の本質は、酸から生じた水素イオンと塩基から生じた水酸化物イオンが1対1で結びつき水になることである。したがって H+ + OH− → H2O と表される。電荷の総和も左右で0となり、つり合っている。

Question 44Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

銅、塩酸、水酸化ナトリウム水溶液、塩化ナトリウム水溶液がある。銅と反応するものを選べ。

  1. 水酸化ナトリウム水溶液
  2. 塩酸
  3. いずれとも反応しない Correct answer.
  4. 塩化ナトリウム水溶液

Explanation

銅はイオン化傾向が水素より小さい金属であり、酸と反応して水素を発生することはない。塩酸や塩化ナトリウム水溶液とも反応せず、水酸化ナトリウム水溶液とも常温では反応しない。したがって銅はこれらのいずれとも反応しない。

Question 45Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

塩化水素HClが水に溶けて電離したようすを表した式として正しいものはどれか。

  1. HCl → H2+ + Cl−
  2. HCl → H+ + Cl2−
  3. HCl → H+ + Cl− Correct answer.
  4. HCl → H− + Cl+

Explanation

塩酸中では塩化水素が電離して水素イオンと塩化物イオンを生じる。水素イオンはH+、塩化物イオンはCl−と表されるので、HCl → H+ + Cl− が正しい。電荷の総和も左右で等しくなっている。

Question 46Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

炭酸水素ナトリウムを加熱したときに発生する気体はどれか。

  1. アンモニア
  2. 酸素
  3. 二酸化炭素 Correct answer.
  4. 水素

Explanation

炭酸水素ナトリウムを加熱すると、炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素に分解される。発生する気体は二酸化炭素で、石灰水を白く濁らせることで確認できる。加熱分解の生成物を整理して覚えるとよい。

Question 47Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

酸性の水溶液の性質として正しいものはどれか。

  1. リトマス紙を赤色に変える Correct answer.
  2. BTB溶液を緑色に変える
  3. フェノールフタレイン溶液を赤色に変える
  4. リトマス紙を青色に変える

Explanation

酸性の水溶液は水素イオンを多く含み、青色リトマス紙を赤色に変える。BTB溶液は酸性で黄色を示し、フェノールフタレイン溶液は酸性では無色のままである。指示薬ごとの色の変化を区別して理解する必要がある。

Question 48Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

化学変化の前後で物質全体の質量が変わらないことを何というか。

  1. 倍数比例の法則
  2. 気体反応の法則
  3. 質量保存の法則 Correct answer.
  4. 定比例の法則

Explanation

化学変化では原子の種類と数が変わらないため、反応前後で物質全体の質量は等しい。この法則を質量保存の法則という。密閉容器で気体が発生する反応を調べると確認できる。

Question 49Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

亜鉛に塩酸を加えると水素が発生する。この反応で亜鉛はどのような変化をしているか。

  1. 原子のまま変化しなかった
  2. 電子を失って陽イオンになった Correct answer.
  3. 酸素と結びついて酸化された
  4. 電子を受け取って陰イオンになった

Explanation

亜鉛は塩酸中の水素イオンに電子を与え、自身は亜鉛イオンとなって溶ける。電子を失う変化は酸化にあたる。水素イオンは電子を受け取り水素分子となって発生する。

Question 50Chemistry: substances and reactions, chemical equations, ions and neutralisation

水酸化ナトリウム水溶液に塩酸を少しずつ加えて中和させた。ちょうど中和したときの水溶液中に最も多く存在するイオンはどれか。

  1. ナトリウムイオンと水酸化物イオン
  2. ナトリウムイオンと塩化物イオン Correct answer.
  3. 水素イオンと塩化物イオン
  4. 水素イオンと水酸化物イオン

Explanation

中和が完了すると、水素イオンと水酸化物イオンはほぼすべて水になった。残るのは塩化ナトリウムが電離して生じたナトリウムイオンと塩化物イオンである。中和点では酸と塩基の性質が打ち消し合っている。