基礎的な物理学及び基礎的な化学

正解: 4. C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

解説: 炭化水素が完全燃焼すると、炭素は二酸化炭素に、水素は水になる。プロパン1分子の炭素3個から CO2 が3分子、水素8個から H2O が4分子できるので、右辺の酸素原子は 3×2＋4＝10個となり、O2 は5分子必要である。よって C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O …

関連キーワード: プロパン・完全燃焼・化学反応式・二酸化炭素

正解: 2. 1 molの物質には、約6.0×10²³個の粒子が含まれる

解説: 1 molは粒子（原子・分子・イオン）を約6.0×10²³個（アボガドロ定数）集めた量なので、2が正しい。1は誤りで、0℃、1気圧で1 molの気体の体積は気体の種類によらず約22.4 Lである。3は誤りで、水素分子 H2 は水素原子2個からなるので、1 molの質量は約2 gで…

関連キーワード: 物質量・アボガドロ定数・原子量・分子

正解: 2. アルミニウムは鉄よりイオン化傾向が大きいが、表面の酸化被膜のため空気中ではさびが進みにくい

解説: 主な金属のイオン化傾向は Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞(H2)＞Cu＞Ag＞Au の順である。アルミニウムは鉄よりイオン化傾向が大きいが、表面にできる緻密な酸化被膜が内部を保護するため、空気中ではさびが進みにくい。よって2が正しい。1は誤りで、銅は水素よりイオン化傾向が小さく、…

関連キーワード: イオン化傾向・酸化被膜・アルミニウム・亜鉛・ナトリウム

正解: 4. 飽和蒸気圧が液面にかかる外圧と等しくなるときの液温が、その液体の沸点である

解説: 液体を加熱して飽和蒸気圧が液面にかかる外圧と等しくなると、液体の内部からも気化が起こって沸騰する。このときの液温が沸点である。よって4が正しい。1は誤りで、飽和蒸気圧は液温が高いほど大きい。2は誤りで、飽和蒸気圧は液体の種類と液温で決まり、液面の上にある空気の量には関係しない。3…

関連キーワード: 飽和蒸気圧・沸点・液温・外圧

正解: 3. 327℃

解説: 圧力が一定のとき、気体の体積は絶対温度に比例する（シャルルの法則）。27℃は 27＋273＝300 K で、体積を2.0 Lから4.0 Lへ2倍にするには絶対温度を2倍の600 Kにすればよい。600 K を摂氏に直すと 600−273＝327℃ なので、3が正しい。1は摂氏の2…

関連キーワード: シャルルの法則・ボイル・シャルルの法則・絶対温度・体積

正解: 1. 2種類の物質を摩擦すると一方が正、他方が負に帯電し、電気量の大きさは等しい

解説: 異なる2種類の物質を摩擦すると、一方から他方へ電子が移り、電子を失った側が正、受け取った側が負に帯電する。移った電子の分だけ帯電するので、両者の電気量の大きさは等しい。よって1が正しい。2は誤りで、移動するのは電子であり、原子核の中の陽子は移動しない。3は誤りで、帯電列で離れた位…

関連キーワード: 摩擦帯電・帯電列・電子・電気量

正解: 1. 接地した金属のタンクに入れた絶縁性の液体には、液体自身に帯電が残ることがある

解説: 接地は、導体を導線で大地につなぎ、導体にたまった電荷を大地へ流す方法である。絶縁性の液体は電気を通しにくく、電荷が液体の中を移動しにくいので、タンクを接地していても液体自身の帯電はすぐにはなくならない。よって1が正しい（このため液を入れた後は静置して電荷が減るのを待つ）。2は誤り…

関連キーワード: 接地・ボンディング・絶縁性・接地抵抗・電位差

正解: 5. 温度を上げると反応は速くなり、一般に10℃上がるごとに反応速度はおよそ2〜3倍になる

解説: 反応速度は温度が高いほど大きく、一般に温度が10℃（10 K）上がるごとにおよそ2〜3倍になる（5が正しい）。1は誤りで、固体を細かく砕くと表面積が大きくなり、ほかの物質と接触する面が増えるために速くなるのであって、活性化エネルギーは変わらない。2は誤りで、濃度を高くすると単位体…

関連キーワード: 反応速度・濃度・温度・表面積・活性化エネルギー

正解: 2. 触媒を加えて反応を速めても、その反応で出入りする反応熱の大きさは変わらない

解説: 触媒は反応の道筋を変えて活性化エネルギーを小さくし、反応を速める物質で、反応の前後で自身は変化しない。反応熱は反応物と生成物のエネルギーの差で決まるため、触媒を加えても変わらない。よって2が正しい。1は誤りで、触媒は活性化エネルギーを小さくする。3は誤りで、触媒は反応の前後で変化…

関連キーワード: 触媒・活性化エネルギー・反応熱・過酸化水素

正解: 4. 塩酸と水酸化ナトリウム（NaOH）が過不足なく反応すると、塩化ナトリウムと水が生じる

解説: 中和では、酸の H⁺ と塩基の OH⁻ が結びついて水ができ、残りの陽イオンと陰イオンから塩ができる。HCl＋NaOH → NaCl＋H2O なので、4が正しい。1は誤りで、硫酸は2価の酸なので、1 molの中和には1価の塩基 NaOH が2 mol必要である。2は誤りで、Ca(…

関連キーワード: 中和反応・塩基・塩化ナトリウム・水酸化ナトリウム

正解: 3. 酸化カルシウムの固体に水を加えて、水酸化カルシウムの固体が生じる変化

解説: 酸化カルシウムは水と反応して水酸化カルシウムになり、そのとき可燃物を発火させるほどの熱を出す発熱反応である（ICSC 0409「水と反応する。可燃性物質を発火させるのに十分な熱を生じる」。3が正しい）。1の氷の融解は、固体の粒子どうしの結びつきをゆるめるために熱を吸収する状態変化…

関連キーワード: 発熱・吸熱・融解・昇華

正解: 3. 温度が一定のとき、一定量の水に溶ける酸素の質量は、水に接している酸素の分圧に比例する。

解説: 水に溶けにくい気体では、温度が一定なら、一定量の水に溶ける気体の質量（物質量）は、その気体の圧力（混合気体では分圧）に比例します。これをヘンリーの法則といい、3が正しい記述です。1の塩化ナトリウムは、25℃で水100 gに約36 g、沸騰した水でも約38 g程度しか溶けず、溶解度…

関連キーワード: 溶解度・飽和溶液・モル濃度・沸点・ヘンリーの法則

正解: 2. 物体の熱容量は、その物質の比熱に物体の質量をかけた値で、単位はJ/Kで表す。

解説: 熱容量は物体全体の温度を1 K上げるのに必要な熱量で、比熱c〔J/(g・K)〕と質量m〔g〕の積mcで表され、単位はJ/Kです（2が正しい）。1は、鉄の比熱は約0.45 J/(g・K)なので、水の比熱は鉄のおよそ9倍です。3は逆で、1 calは約4.2 J（4.184 J）にあた…

関連キーワード: 比熱・熱容量・熱量・温度

正解: 1. 一酸化炭素が血液中のヘモグロビンと結びつく強さは、酸素の200倍以上である。

解説: 一酸化炭素は、血液中のヘモグロビンと酸素の200倍以上（約230倍）の強さで結びつき、酸素を運ぶはたらきを妨げるので、少量でも中毒を起こします（1が正しい）。2は、一酸化炭素の蒸気比重は約0.97で空気よりわずかに軽く、床の近くにたまるとはいえません。3は、C＋1/2 O₂→CO…

関連キーワード: 不完全燃焼・一酸化炭素・すす・蒸気比重

正解: 1. 可燃性蒸気の最小着火エネルギーは、空気と混ぜたときより、酸素と混ぜたときのほうが小さい。

解説: 最小着火エネルギーは、可燃性蒸気と空気の混合気では、酸素との混合気より2桁ほど大きく、酸素が多いほど小さなエネルギーの放電で着火します（1が正しい）。2は誤りで、人体は導体として火花放電を起こし、そのエネルギーは可燃性のガス・蒸気の着火源に十分なりえます。3は、最小着火エネルギー…

関連キーワード: 静電気・放電・最小着火エネルギー・静電容量

正解: 3. 64グラム

解説: メタンの完全燃焼反応式は「CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O」です。CH4の分子量は12+4×1=16 g/molなので、16グラムのCH4は1モルです。反応式より、CH4 1モルの燃焼に O2 2モルが必要です。O2の分子量は2×16=32 g/molなので、必要な酸…

関連キーワード: 燃焼反応式・モル計算・酸素の量・量論計算・メタン燃焼

正解: 1. 炭酸水素ナトリウムを主成分とする粉末は、油火災と電気火災に適応するが、普通火災には適応しない。

解説: 危険物の規制に関する政令別表第五では、炭酸水素塩類等を使用する消火粉末は電気設備と第4類の危険物に適応し、建築物その他の工作物（普通火災）には適応しないとされています（1が正しい）。2のりん酸塩類等を使用するもの（りん酸アンモニウムが主成分）は、建築物その他の工作物・電気設備・第…

根拠・参照資料: 危険物の規制に関する政令 別表第五

関連キーワード: 粉末消火剤・炭酸水素ナトリウム・りん酸アンモニウム・電気火災

正解: 1. 27℃

解説: 気体の状態方程式のTは絶対温度です。T＝PV/(nR)＝(2.0×10⁵×0.0249)/(2.0×8.3)＝4980/16.6＝300 Kとなり、セルシウス温度は300−273＝27℃です（1が正しい）。2は、求めた300 Kを℃の値と取り違えたものです。3は、27を絶対温度と…

関連キーワード: 気体の状態方程式・理想気体・気体定数・絶対温度・セルシウス温度

正解: 1. 爆轟を起こす濃度の範囲（爆轟範囲）は、燃焼範囲の内側にあり、燃焼範囲より狭い。

解説: 爆轟を起こしうる濃度の範囲は燃焼範囲（爆発範囲）の内側にあり、それより狭い。たとえば水素と空気では、燃焼範囲4.0〜75.0 vol%に対して爆轟範囲は18〜59 vol%程度である（1が正しい）。2は誤りで、管の中では圧力波が重なって火炎が加速するため、爆轟への移り変わりは細長…

関連キーワード: 爆燃・爆轟・衝撃波・燃焼範囲・音速

正解: 1. 消火器の容器の中には、二酸化炭素が高い圧力で液化された状態で充てんされている。

解説: 二酸化炭素を放射する消火器には、二酸化炭素が高い圧力で液化された状態（液化炭酸ガス）で充てんされています（1が正しい）。2と3は、二酸化炭素の主な消火作用は、燃焼物の周りの酸素の濃度を下げる窒息作用です。連鎖反応を断ち切る抑制作用が主なのはハロゲン化物で、放射時に気化して冷やす効…

関連キーワード: 二酸化炭素・消火器・窒息作用・消火作用

正解: 4. 加湿で帯電しにくくなるのは、表面に吸着した水分で物体の表面抵抗が下がり、電荷が逃げやすくなるためである。

解説: 吸湿性のある不導体は、加湿すると表面に吸着した水分によって表面抵抗が下がり、電荷が逃げやすく（電荷緩和が進みやすく）なる（4が正しい。静電気安全指針7.4.5）。1は、除電器はイオンで帯電物体の電荷を中和する装置で、接地では電荷が逃げない不導体の除電に用いる。2は、同指針では加湿…

関連キーワード: 静電気・加湿・相対湿度・除電器・帯電防止靴

正解: 3. 二酸化炭素を放射して、燃焼物の周りの空間を二酸化炭素で満たして消す ― 酸素供給源

解説: 東京消防庁は燃焼の三要素を可燃物・酸素・熱とし、どれか1つを取り除けば燃焼は止まるとしている。二酸化炭素は不燃性の気体で（ICSC 0021）、燃焼物の周りを満たすと酸素の供給が断たれ、酸素の濃度も下がるので、主に断つのは酸素供給源である（京都市消防局の窒息消火・希釈消火の説明）…

関連キーワード: 燃焼の三要素・酸素供給源・窒息消火・冷却消火・除去消火

正解: 3. 液比重は液体の密度と4℃の水の密度との比で単位をもたず、液体の密度をg/cm³で表した数値にほぼ等しい。

解説: 液比重は、液体の密度を4℃の水の密度（約1 g/cm³）で割った比なので単位がなく、その値は密度をg/cm³で表した数値とほぼ同じになります（3が正しい）。1は、空気を基準の1とするのは蒸気比重（気体の比重）で、液比重は水を基準とします。2は、質量＝液比重×体積より0.80×10…

関連キーワード: 液比重・密度・蒸気比重・水

正解: 3. 20 L

解説: ボイルの法則では、温度が一定のとき、一定量の気体の体積は圧力に反比例し、P₁V₁＝P₂V₂が成り立ちます。V₂＝P₁V₁/P₂＝(1.5×10⁵×8.0)/(6.0×10⁴)＝20 Lとなり、3が正しい値です。2の3.2 Lは、体積が圧力に比例するとして8.0×(6.0×10⁴)…

関連キーワード: ボイルの法則・圧力・体積・温度

正解: 1. 可燃性の混合気の温度を高くすると、燃焼下限値は低いほうへ、燃焼上限値は高いほうへ移り、燃焼範囲が広がる。

解説: 混合気の温度が高くなると燃焼範囲（爆発範囲）は広がり、下限値は温度が上がるほど低くなります。同じ関係は上限値にも近似的に当てはまり、上限値は高くなります（1が正しい）。2は、酸素が過不足なく反応する濃度は化学量論組成で、燃焼下限値はそれより薄い濃度です（水素では化学量論組成約30…

関連キーワード: 燃焼下限値・燃焼範囲・混合気・化学量論組成

正解: 1. 第4類危険物（引火性液体）に酸化性固体（第1類）を混合すると、反応熱により発火する危険性がある

解説: 混合危険（混触危険）とは、2種類の物質を混合した際に発熱・発火・爆発等の危険な反応が起こる現象です。第4類危険物（引火性液体）に第1類危険物（酸化性固体）を混合すると、酸化剤と可燃物が接触して反応熱を生じ、発火・爆発する危険性があります（選択肢1が正しい）。ナトリウムは灯油中に保…

関連キーワード: 混合危険・混触危険・第1類と第4類・酸化性固体・発火

正解: 1. コンクリート中から土壌中へ貫通して埋設された鋼管では、土壌に接する部分が腐食しやすい

解説: 埋設された鋼管の腐食は、部分ごとの電位の差で電池（マクロセル）ができることで進む。アルカリ性のコンクリートに接する部分はカソード、中性の土壌に接する部分はアノードとなるため、コンクリートから土壌へ貫通する鋼管では土壌に接する部分が腐食しやすい（1が正しい）。直流電気鉄道からの迷走…

関連キーワード: 腐食・迷走電流・通気差腐食・不動態皮膜・マクロセル

正解: 2. セルロイド ― 分解熱

解説: 自然発火は、物質が常温の空気中で少しずつ発熱し、その熱が蓄積して発火点に達して燃え出す現象で、発熱の原因には分解熱・酸化熱・吸着熱・重合熱・発酵熱がある。セルロイドは主成分の硝化綿（ニトロセルロース）が徐々に分解し、その分解熱が蓄積して自然発火する（2が正しい）。スチレンは単量体…

関連キーワード: 自然発火・発熱・酸化熱・吸着熱・乾性油

正解: 1. 36グラム

解説: エタノールの完全燃焼反応式は「C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O」です。エタノールのモル質量は2×12+6×1+16=46 g/molなので、30gは30÷46≒0.652モルです。反応式よりエタノール1モルから水3モルが生成されるので、生成される水は0.652…

関連キーワード: エタノール完全燃焼・モル計算・生成物の質量・量論計算

正解: 5. 硫酸（H2SO4）の硫黄原子の酸化数は+6である

解説: 酸化数は、化合物中の水素原子を+1、酸素原子を−2（過酸化物では−1）、カリウム原子を+1とし、化合物全体の酸化数の総和が0になるように求める。硫酸H2SO4では(+1)×2＋x＋(−2)×4＝0より、硫黄原子の酸化数は+6である（5が正しい）。過酸化水素H2O2は過酸化物で、酸…

関連キーワード: 酸化数・過酸化水素・硝酸・過マンガン酸カリウム

正解: 5. シアン化水素（HCN）

解説: 蒸気比重は、その気体の分子量を空気の平均分子量（29）で割って求め、1より小さいものは空気より軽い。シアン化水素HCNの分子量は1＋12＋14＝27で、27÷29≒0.93となり、1より小さい（5が正しい）。メタノールCH3OHの分子量は32で約1.10、プロパンC3H8は44で…

関連キーワード: 蒸気比重・分子量・空気の平均分子量・原子量

正解: 4. 魔法瓶の内びんの鏡のような面は、主に放射による熱の出入りを防ぐ

解説: 魔法瓶の内びんは、二重の壁の面を鏡のように銀めっきしてあり、この面が赤外線などの電磁波を反射して、放射による熱の出入りを主に防ぐ（4が正しい）。二重の壁のあいだの真空は、伝導と対流による熱の移動を防ぐはたらきをする。1は誤りで、上の方から加熱すると、温まって密度が小さくなった液体…

関連キーワード: 熱の移動・伝導・対流・放射・魔法瓶

正解: 3. 燃焼熱が小さい物質ほど燃焼しやすい

解説: 一般に可燃物は、酸化されやすいもの、燃焼熱（発熱量）が大きいもの、熱伝導率が小さいもの、乾燥しているもの、発火点が低いものほど燃焼しやすい。燃焼熱が大きいと、燃焼で生じた熱で周りの未燃部分が加熱されやすく燃焼が続きやすいので、燃焼熱が小さいほど燃焼しやすいとする3が誤りである。熱…

関連キーワード: 燃焼熱・熱伝導率・含水率・発火点

正解: 4. 衣類用の防虫剤のナフタレンが、たんすにしまっておくうちに小さくなる

解説: 昇華は、固体が液体を経ずに直接気体になる状態変化で、物質の種類は変わらない物理変化である。ナフタレンは常温で固体のまま少しずつ気体になって空気中に散るので、防虫剤は小さくなる（4が正しい）。1は誤りで、石灰石（炭酸カルシウム）を強く熱すると酸化カルシウムと二酸化炭素に分かれる熱分…

関連キーワード: 昇華・状態変化・化学変化・蒸発・ナフタレン

正解: 3. 水蒸気が凝縮して水になるときは、蒸発のときと同じ量の潜熱を周囲に放出する

解説: 凝縮は蒸発の逆の変化で、同じ温度で比べると、蒸発のときに吸収したのと同じ量の潜熱を周囲に放出する。よって3が正しい。1は誤りで、水の蒸発熱は約2,260 J/g、融解熱は約334 J/gで、蒸発熱のほうがはるかに大きい。2は誤りで、0℃の氷1gを融かすには約334 J が要り、水…

関連キーワード: 潜熱・顕熱・蒸発熱・融解熱・凝縮

正解: 4. 2,500Ω

解説: オームの法則は「電圧V＝電流I×抵抗R」で表され、抵抗はR＝V÷Iで求める。このとき電流の単位をアンペア（A）にそろえる必要があり、40mA＝0.04Aである。したがってR＝100V÷0.04A＝2,500Ωとなる（4が正しい）。1の4Ωは電圧と電流を掛けた値（100×0.04）…

関連キーワード: オームの法則・電気抵抗・電圧・電流

正解: 5. 75.6 kJ

解説: 温度を上げるのに必要な熱量Qは「Q＝質量m×比熱c×温度差ΔT」で求める。比熱の単位がJ/(g・K)なので質量をグラムに直し、0.3kg＝300gとする。温度差はΔT＝85℃−25℃＝60K（温度差は℃でもKでも同じ値）である。Q＝300g×4.2 J/(g・K)×60K＝75,…

関連キーワード: 熱量・比熱・温度差・質量

正解: 2. 斜方硫黄と単斜硫黄

解説: 同素体とは、同じ1種類の元素だけからできている単体で、原子の並び方や結びつき方が違うために性質が異なるものどうしをいう。斜方硫黄と単斜硫黄はどちらも硫黄だけからなる単体で、結晶の形が違う同素体である（2が正しい）。一酸化炭素と二酸化炭素は炭素と酸素からなる別々の化合物で、単体では…

関連キーワード: 同素体・単体・同位体・異性体

正解: 3. アルミニウムの熱伝導率は、鉄の熱伝導率より大きい

解説: 熱伝導率は物質の中での熱の伝わりやすさを表す値で、単位はW/(m・K)である。おおよその値は、銅が約400、アルミニウムが約236、鉄が約84、氷が約2.2、ガラスが0.55〜0.75、水が約0.58、乾燥した木材が0.15〜0.25、空気が約0.024である。アルミニウムは鉄の…

関連キーワード: 熱伝導率・アルミニウム・氷・空気

正解: 2. 窒素はそれ自体は燃えない気体で、同じ温度・圧力の空気よりわずかに軽い

解説: ICSC（国際化学物質安全性カード）1198 は、窒素を不燃性とし、空気を1とした相対蒸気密度（蒸気比重）を0.97としている。1より小さいので窒素の気体は空気よりわずかに軽く、2が正しい。1は誤りで、ICSC 0138 では酸素の蒸気比重は1.1で、気体は空気より重いとされてい…

関連キーワード: 酸素・窒素・蒸気比重・酸化剤・燃焼範囲

正解: 5. 酸化マグネシウム ― イオン結合

解説: 化学結合には、陽イオンと陰イオンが静電気的な引力で引き合うイオン結合、原子どうしが電子を共有する共有結合、金属原子が自由電子を共有して結びつく金属結合などがある。酸化マグネシウムはマグネシウムイオン（Mg2+）と酸化物イオン（O2−）がイオン結合で結びついた物質である（5が正しい…

関連キーワード: 化学結合・イオン結合・共有結合・金属結合

正解: 5. 40.5 L

解説: 液体の体積の増加量は「元の体積×体膨張率×温度差」で求めます。温度差は30℃−10℃＝20 K なので、増加量＝1,500 L×1.35×10⁻³×20＝40.5 L です（選択肢5が正しい）。選択肢1の60.75 L は温度差を上昇後の温度の30 K とした値、選択肢3の20.…

関連キーワード: 体膨張率・温度差・体積の増加量・ガソリン

正解: 3. 1.0×10⁻² J

解説: 帯電した物体が蓄える静電気のエネルギーは E＝(1/2)CV²（C：静電容量、V：電圧）で求めます。V＝10 kV＝1.0×10⁴ V なので V²＝1.0×10⁸ となり、E＝(1/2)×2.0×10⁻¹⁰×1.0×10⁸＝1.0×10⁻² J です（選択肢3が正しい）。選択肢…

関連キーワード: 静電気・静電容量・静電気のエネルギー・電圧

正解: 5. 40 L

解説: 体積の増加量は「元の体積×体膨張率×温度差」で求めます。まず体積を L に直すと、1 m³＝1,000 L なので2.0 m³＝2,000 L です。温度差は35℃−15℃＝20 K なので、増加量＝2,000 L×1.0×10⁻³×20＝40 L です（選択肢5が正しい）。選択…

関連キーワード: 体膨張率・体積の増加量・温度差・灯油

正解: 2. 硝酸（HNO₃）

解説: 同じ温度・圧力では、気体1 mol の体積はどの気体でもほぼ同じなので、蒸気の重さは分子量に比例し、分子量が大きいほど蒸気比重も大きくなります。分子量はアセトン C₃H₆O が12×3＋1×6＋16＝58、硝酸 HNO₃ が1＋14＋16×3＝63、過酸化水素 H₂O₂ が1×2…

関連キーワード: 蒸気比重・分子量・理想気体・硝酸

正解: 1. 約5.7 vol%で、燃焼範囲の下限値に達していない

解説: 混合気の蒸気濃度（vol%）は「蒸気の体積÷混合気全体の体積×100」で求めます。混合気全体は6.0 L＋100 L＝106 L なので、濃度は6.0÷106×100≒5.7 vol% です。これは燃焼範囲の下限値6.0 vol% に達していないため、点火源があっても燃焼しません…

関連キーワード: 燃焼範囲・下限値・蒸気濃度・混合気

正解: 1. 100 kJ

解説: 必要な熱量は Q＝mcΔt（質量×比熱×温度差）で求めます。比熱がグラムあたりの値なので、質量を2.5 kg＝2,500 g に直します。温度差は30℃−10℃＝20 K なので、Q＝2,500×2.0×20＝100,000 J＝100 kJ です（選択肢1が正しい）。選択肢3の…

関連キーワード: 熱量・比熱・温度差・質量

正解: 4. 20℃

解説: 熱量の式 Q＝mcΔt を温度差について解くと Δt＝Q÷(m×c) です。液体の水の比熱は約4.2 J/(g・K) なので、Δt＝42,000÷(500×4.2)＝42,000÷2,100＝20 K となり、水の温度は20℃上昇します（選択肢4が正しい）。選択肢1の35℃は、上…

関連キーワード: 比熱・熱量・温度差・水

正解: 5. 40wt%

解説: 質量パーセント濃度は「溶質の質量÷溶液全体の質量×100」で求めます。まずエタノールの体積を質量に直すと、1 mL＝1 cm³ なので50 cm³×0.80 g/cm³＝40 g です。溶液全体は40 g＋60 g＝100 g なので、濃度は40÷100×100＝40wt% です…

関連キーワード: 質量パーセント濃度・密度・エタノール・溶質

正解: 5. 40℃

解説: タンクの空いている部分は527 L−500 L＝27 L です。ガソリンの膨張量は「元の体積×体膨張率×温度差」なので、500×1.35×10⁻³×Δt＝0.675×Δt（L）となり、これが27 L に達する温度差は Δt＝27÷0.675＝40 K、つまり40℃の上昇です（選択…

関連キーワード: 体膨張率・膨張量・内容積・ガソリン

正解: 2. 700 kg

解説: 液体の比重は、同じ体積の水（1 L でほぼ1 kg）と比べた質量の比です。比重1.4の液体は1 L あたり約1.4 kg なので、500 L の質量は500×1.4＝700 kg です（選択肢2が正しい）。選択肢1の約357 kg は比重で掛けずに割ってしまった値（500÷1.4…

関連キーワード: 比重・質量・硝酸・体積

正解: 3. 8 g

解説: 過酸化水素は分解して水と酸素になり、反応式は 2H₂O₂→2H₂O＋O₂ です。過酸化水素2 mol から気体の酸素1 mol が生じます。過酸化水素の分子量は1×2＋16×2＝34 なので、17 g は0.5 mol です。生じる酸素は0.25 mol で、酸素の分子量32を掛…

関連キーワード: 過酸化水素・分解・反応式・分子量