物質と化学変化
物質と化学変化：入試での焦点
奈良県公立高校入試では、純物質と混合物の区別、ろ過・蒸留・再結晶などの分離、状態変化と化学変化の違い、気体の性質と発生、酸化・還元、熱分解、中和、反応に伴う熱が問われる。実験操作の目的を説明できるようにする。
押さえる規則
- 混合物は沸点や融点が一定でなく、純物質は一定。蒸留は沸点差、ろ過は溶けやすさと粒子の大きさ、再結晶は温度による溶解度差を利用。
- 状態変化は物質の種類が変わらない物理変化。燃焼や熱分解は別の物質ができる化学変化。
- 酸素はものを燃やす、二酸化炭素は石灰水を白く濁らせる、水素は燃えて水になる、アンモニアは水に溶けやすくアルカリ性。
- 酸化は物質が酸素と化合すること、還元は酸化物から酸素を奪うこと。酸化と還元は同時に起こる。
- 炭酸水素ナトリウムの加熱では炭酸ナトリウム、水、二酸化炭素ができる。水は塩化コバルト紙の色変化、二酸化炭素は石灰水で確認。
- 酸とアルカリを混ぜると中和し、塩と水ができる。中和は発熱することが多い。
- 水溶液の酸性・アルカリ性はリトマス紙、BTB液、フェノールフタレインで調べる。
例題
炭酸水素ナトリウムを試験管で加熱し、出てきた気体を石灰水に通すと白く濁った。この気体は二酸化炭素。試験管の口を少し下げるのは、生じた水が加熱部に流れ戻って割れるのを防ぐため。加熱後の固体は炭酸ナトリウムで、水に溶かすとアルカリ性を示す。
失点しやすい罠
状態変化を化学変化とする、ろ過と蒸留の目的を逆にする、酸化と還元を別々の反応と考える、石灰水の白濁を酸素と混同する、が典型的。気体の性質は発生法とセットで覚える。