2015年慶應湘南の問題です。

ある体積の水素と酸素を容器に入れて燃やすと気体Aだけが生じます。表はこの反応における反応前の気体の体積、および反応後の容器内に残った気体の体積をまとめたものです。
水素4.OLと酸素2.OLを反応させたときに水素と酸素は過不足なく反応し、反応後の容器内に残った気体は気体Aだけだったとして、次の問いに答えなさい。ただし、水素、酸素、気体Aはすべて気体として存在する条件で実験することとします。
表

（問1）気体Aは何ですか。漢字で書きなさい。

（問2）次の①～④の説明が水素のみにあてはまる場合はア、酸素のみにあてはまる場合はイ、水素と酸素両方ともにあてはまる場合はウ、水素と酸素両方ともにあてはまらない場合はエを解答らんにそれぞれ書きなさい。　　
　　①空気より重い気体である。
　　②燃える気体である。
　　③酸性雨の原因となっている気体である。
　　④水によく溶ける気体である。

（問3）水素3.OLと酸素2.OLを反応させたとき、反応後の容器内に残った気体のうち気体A以外のものは何ですか。また、その気体A以外の気体は何L残りましたか。

（問4）表中のⅩはいくつになると考えられますか。

（問5）ある体積の水素と酸素を容器に入れて燃やしたとき、反応後に残った容器内の気体の体積は7.OLになりました。この反応後の容器内にさらに酸素3.OLを加えて、再び燃やしたところ、反応後に残った容器内の気体の体積は8.OLになりました。この反応後に容器内に残った気体8.OL中に酸素は1.OL入っていたとすると、最初に容器に入れた水素と酸素の体積はそれぞれ何Lでしたか。

【解説と解答】
（問1）気体Aということで、ひっかからないようにしましょう。酸素と水素ですから水ですが、気体ですから水蒸気と答えます。
（答え）水蒸気

（問2）
①　水素は空気よりも軽く、酸素は空気よりも重くなります。（答え）イ
②　水素は燃えますが、酸素は燃えません。（答え）ア
③　酸性雨の原因となっているのは窒素酸化物ですからどちらも関係ありません。（答え）エ
④　酸素も水素も水にはあまり溶けません。（答え）エ

（問3）
表から水素4.0L 酸素2.0Lのときに水蒸気4.0Lができます。
したがって水素3.0Lと酸素2.0Lでは水素3.0Lに対して酸素1.5Lが反応して水蒸気3.0Lと酸素0.5Lが残ることになります。
（答え）酸素　0.5L

（問4）
水素5.0Lに対して酸素2.0Lですから、水素4.0Lと酸素2.0Lが化合して水蒸気4.0Lとなり、水素が1.0L残ります。したがって気体の体積は4.0＋1.0＝5.0L
（答え）5.0L

（問5）
8.0L→水蒸気7.0L＋酸素1.0L
このとき酸素3.0Lを加えているので、酸素2.0Lが使われたのだから、7.0Lの中には水素が4.0L含まれていることになり、残り3.0Lが水蒸気です。
水蒸気3.0Lは水素3.0Lと酸素1.5Lでできるので、最初の気体は水素7.0Lと酸素1.5Lになります。
（答え）水素7.0L　酸素1.5L

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