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【４】中３化学分野

(１)白い物質の沈殿は中和反応で生成した塩である。中和反応をする組み合わせとして考えられるものは「うすい塩酸と水酸化ナトリウム水溶液」「うすい塩酸と水酸化バリウム水溶液」「うすい硫酸と水酸化ナトリウム水溶液」「うすい硫酸と水酸化バリウム水溶液」の4通り。このうち、水に溶けず沈殿する塩は、うすい硫酸と水酸化バリウム水溶液が反応した際に生成する硫酸バリウム(BaSO₄)のみ(化学反応式：H₂SO₄＋Ba(OH)_２→2H₂O＋BaSO₄)。フェノールフタレイン液を加えて赤色になったことからCとEがアルカリ性だとわかるので、Cが水酸化バリウム水溶液、Eが水酸化ナトリウム水溶液、Aがうすい硫酸と決定する。

(２)水溶液を加熱すると、溶媒である水が蒸発し、固体の溶質だけが蒸発皿に残る。Dはなにも残っていないことから、溶質が気体もしくは液体であると考えられる。Aを除く水溶液の中でそれに当てはまるのは、溶質が塩化水素(気体)であるうすい塩酸のみである。

(３)Eは水酸化ナトリウム水溶液。NaOH→Na⁺＋OH^–。

(４)電流が流れないビーカーSで完全に中和しているので、それ以上A(うすい硫酸)を加えても塩の質量は変化しない。

(５)ビーカーTではC(水酸化バリウム水溶液)はすべて反応し、A(うすい硫酸)があまっている。硫酸の電離のようすををイオン式を使って表すとH₂SO₄→2H⁺＋SO₄^2-であり、水素イオンと硫酸イオンが２:１で生じる。また、中和反応で生じた硫酸バリウムは沈殿しているので、電離によってバリウムイオンや硫酸イオンが生じることはない。よって最も多く含まれるイオンは水素イオンである。