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中学理科「状態変化と温度の定期テスト予想問題」

中学理科「状態変化と温度の定期テスト予想問題」です。

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状態変化と温度の定期テスト予想問題

下の図1は、固体のパルミチン酸を加熱したときのようすを表している。また、図2はそのときの温度の変わり方をグラフで表したものである。これについて、次の各問いに答えよ。
状態変化温度問題図

(1)液体のパルミチン酸を加熱するとき、試験管の中に割りばしを入れ、その上に次の試験管を入れて直接パルミチン酸が水にふれないように加熱する。この理由を簡潔に答えよ。

(2)固体のパルミチン酸が、液体になり始めたのはおよそ何分ぐらいか。次の中から一つ選び、記号で答えよ。
ア 0分~5分の間  イ 5分~10分の間  ウ 10分~15分の間  エ 15分~20分の間

(3)グラフから、加熱10分後のパルミチン酸の状態は、固体、液体、気体のどの状態をとっているか。混ざっている場合は、混ざっている状態をすべて答えよ。

(4)物質が固体から液体に変化するときの温度を何というか。

(5)グラフから、パルミチン酸の(4)は約何℃とわかるか。次の中から適当なものを一つ選び、記号で答えよ。
ア 約40℃  イ 約60℃  ウ 約80℃  エ 約100℃

(6)加熱するパルミチン酸の質量を半分にして加熱すると、(4)の温度はどうなるか。

(7)20分後もさらに加熱を続けても、パルミチン酸は液体のままで温度が一定になった。この理由を簡潔に説明せよ。

状態変化と温度の定期テスト予想問題の解答・解説

(1)パルミチン酸の温度をゆっくりと均一に上げるため。

パルミチン酸が入った試験管が、直接沸騰している水にふれると、中心の温度が上がっていないのにまわりのパルミチン酸だけが溶けてしまいます。正確な温度データを取れないので、ゆっくりと均一に温度が上昇するように、直接パルミチン酸が入った試験管が沸騰している水にふれないように、底上げして加熱します。

(2)

固体のパルミチン酸が解け始めるのは、温度が一定になり始めたところです。ここがパルミチン酸の融点になります。グラフから温度が一定になり始めているのは、加熱後5分から10分であることがわかります。

(3)固体と液体

温度が一定になっているところは、物質が状態変化しているところになります。固体のパルミチン酸が溶けているところなので、固体と液体が混ざった状態になります。

(4)融点

物質が固体から液体に、液体から固体に状態するときの温度は同じで、この温度を融点といいます。物質が液体から気体に、気体から液体に状態偏する温度は沸点になります。

(5)

融点は、グラフが一定になっているところの温度です。グラフからパルミチン酸の融点は約60℃くらいであることがわかります。

(6)変化しない

融点と沸点は、物質の量が変化しても変わりません。物質により融点・沸点が決まっているので。融点・沸点を調べることでも、何の物質であるか調べることができます。

(7)パルミチン酸の沸点が100℃よりも高いから。

水を加熱して、あたたまった水でパルミチン酸の温度を上昇させています。水の沸点は100℃なので、水が沸騰しているときの温度は100℃です。パルミチン酸の沸点はこれ以上温度が高いので、液体のまま変化しません。

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