化学変化と原子・分子

{
"meta": {
"grade": "中学2年",
"field": "化学変化と原子・分子",
"level": "大単元テスト",
"unit": "化学変化と原子・分子",
"description": ""
},
"questions": [
{
"id": "1",
"type": "choice",
"label": "熱分解",
"question": "炭酸水素ナトリウムの熱分解で生じる物質の組み合わせはどれですか。",
"choices": [
"炭酸ナトリウム・二酸化炭素・水",
"酸化ナトリウム・酸素・水",
"炭酸ナトリウム・水素・酸素",
"ナトリウム・二酸化炭素・水素"
],
"hint": "加熱後の固体・気体・液体を考えます。",
"explanation": "炭酸水素ナトリウムは3種類の物質に分解する。"
},
{
"id": "2",
"type": "match",
"label": "生成物の確認",
"question": "熱分解で生じる物質と確認方法を分けなさい。",
"groups": [
{
"name": "二酸化炭素",
"items": [
"石灰水を白くにごらせる"
] },
{
"name": "水",
"items": [
"塩化コバルト紙を赤色に変える"
] },
{
"name": "炭酸ナトリウム",
"items": [
"水溶液が加熱前より強いアルカリ性を示す"
] }
],
"hint": "生成物の性質を使います。",
"explanation": "生成物ごとの性質を利用すると反応生成物を確認できる。"
},
{
"id": "3",
"type": "choice",
"label": "水の電気分解",
"question": "水の電気分解で陰極側と陽極側に発生する気体の組み合わせはどれですか。",
"choices": [
"水素・酸素",
"酸素・水素",
"水素・二酸化炭素",
"酸素・窒素"
],
"hint": "極と気体の対応を考えます。",
"explanation": "陰極側に水素、陽極側に酸素が発生する。"
},
{
"id": "4",
"type": "sentenceOrder",
"label": "原子の保存",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "化学変化では原子の{blank}と{blank}は変わらず、原子の{blank}が変わって別の物質ができる。",
"words": [
"種類",
"数",
"組み合わせ"
],
"hint": "粒子の保存に注目します。",
"explanation": "化学変化では原子の種類と数が保存され、組み合わせだけが変化する。"
},
{
"id": "5",
"type": "match",
"label": "単体と化合物",
"question": "物質を単体と化合物に分けなさい。",
"groups": [
{
"name": "単体",
"items": [
"水素",
"酸素",
"鉄"
] },
{
"name": "化合物",
"items": [
"水",
"二酸化炭素",
"酸化銅"
] }
],
"hint": "元素の種類数を比べます。",
"explanation": "単体は1種類、化合物は2種類以上の元素からできる。"
},
{
"id": "6",
"type": "choice",
"label": "分子",
"question": "水分子の構成として正しいものはどれですか。",
"choices": [
"水素原子2個と酸素原子1個",
"水素原子1個と酸素原子2個",
"水素原子2個だけ",
"酸素原子2個だけ"
],
"hint": "H2Oの意味を粒子で考えます。",
"explanation": "水分子は水素原子2個と酸素原子1個からなる。"
},
{
"id": "7",
"type": "choice",
"label": "元素記号",
"question": "Feが表す元素はどれですか。",
"choices": [
"鉄",
"銅",
"炭素",
"硫黄"
],
"hint": "二文字の元素記号では、1文字目が大文字、2文字目が小文字です。",
"explanation": "Feは鉄を表す元素記号である。"
},
{
"id": "8",
"type": "sentenceOrder",
"label": "分解と粒子",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "水の電気分解では、水分子をつくる{blank}原子と{blank}原子が組み替わり、それぞれ同種の原子が結びついた{blank}になる。",
"words": [
"水素",
"酸素",
"分子"
],
"hint": "反応後の粒子を考えます。",
"explanation": "水素原子と酸素原子が組み替わり、水素分子と酸素分子になる。"
},
{
"id": "9",
"type": "choice",
"label": "横断・分解",
"question": "熱分解と電気分解に共通する説明として適切なのはどれですか。",
"choices": [
"1種類の物質から複数の物質ができる",
"複数の物質から1種類の物質ができる",
"物質の状態だけが変わる",
"原子の種類が別の元素に変わる"
],
"hint": "分解の共通点を考えます。",
"explanation": "どちらも1種類の物質から複数の物質ができる分解である。"
},
{
"id": "10",
"type": "order",
"label": "粒子での考察",
"question": "化学変化を原子の組み替えとして考える手順を順に並べなさい。",
"items": [
"反応前の物質を構成する原子を確認する",
"各元素の原子数を数える",
"原子の数を保って組み替える",
"反応後の物質を考える"
],
"hint": "原子数の保存を途中で確認します。",
"explanation": "原子を対応させると化学変化を組み替えとして説明できる。"
},
{
"id": "11",
"type": "choice",
"label": "横断・単体と分解",
"question": "水の電気分解でできる水素と酸素について正しいものをすべて選びなさい。",
"choices": [
"どちらも単体である",
"どちらも分子をつくる",
"どちらも化合物である",
"どちらも水と同じ性質である"
],
"hint": "元素数と粒子に注目します。",
"explanation": "水素と酸素は1種類の元素からなる単体で、分子をつくる。",
"multiple": true,
"correctCount": 2
},
{
"id": "12",
"type": "choice",
"label": "化学式",
"question": "二酸化炭素の化学式はどれですか。",
"choices": [
"CO2",
"CO3",
"C2O",
"C2O2"
],
"hint": "炭素1個と酸素2個を表します。",
"explanation": "二酸化炭素はCO2で表す。"
},
{
"id": "13",
"type": "sentenceOrder",
"label": "反応式の原則",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "化学反応式では化学式を変えず、式の{blank}の{blank}を調整して、左右の各元素の{blank}をそろえる。",
"words": [
"前",
"係数",
"原子数"
],
"hint": "右下の数字と係数を区別します。",
"explanation": "係数を調整して原子数を左右で等しくする。"
},
{
"id": "14",
"type": "choice",
"label": "水の生成",
"question": "水素と酸素から水ができる反応式はどれですか。",
"choices": [
"2H2＋O2→2H2O",
"H2＋O2→H2O",
"H2＋2O2→H2O",
"2H2＋O2→H2O"
],
"hint": "左右のHとOの原子数を数えます。",
"explanation": "2H2＋O2→2H2Oで各元素の原子数が一致する。"
},
{
"id": "15",
"type": "choice",
"label": "水の電気分解式",
"question": "水の電気分解を表す反応式はどれですか。",
"choices": [
"2H2O→2H2＋O2",
"H2O→H2＋O2",
"2H2O→H2＋2O2",
"H2O→2H2＋O2"
],
"hint": "反応前後の原子数を確認します。",
"explanation": "2H2O→2H2＋O2で原子数が左右一致する。"
},
{
"id": "16",
"type": "match",
"label": "反応式と現象",
"question": "化学反応式と、それが表す現象を正しく対応させなさい。",
"groups": [
{
"name": "2H2O→2H2＋O2",
"items": [
"水の電気分解"
] },
{
"name": "2Mg＋O2→2MgO",
"items": [
"マグネシウムの燃焼"
] },
{
"name": "Fe＋S→FeS",
"items": [
"鉄と硫黄の化合"
] }
],
"hint": "反応物と生成物を読み取ります。",
"explanation": "反応式から反応の種類と物質を判断できる。"
},
{
"id": "17",
"type": "choice",
"label": "熱分解式",
"question": "炭酸水素ナトリウムの熱分解を表す式はどれですか。",
"choices": [
"2NaHCO3→Na2CO3＋CO2＋H2O",
"NaHCO3→Na＋H＋C＋O3",
"NaHCO3→Na2CO3＋CO2",
"2NaHCO3→2NaOH＋2CO2"
],
"hint": "生成物と原子数を同時に確認します。",
"explanation": "正しい生成物を表し、全元素の原子数が一致する式が正しい。"
},
{
"id": "18",
"type": "order",
"label": "反応式の作成",
"question": "化学反応式をつくる手順を順に並べなさい。",
"items": [
"反応物と生成物の化学式を書く",
"矢印で反応前後を結ぶ",
"左右の原子数を数える",
"係数で原子数をそろえる"
],
"hint": "化学式の後に係数を調整します。",
"explanation": "反応物・生成物を書き、原子数を係数で調整する。"
},
{
"id": "19",
"type": "choice",
"label": "横断・化学式と粒子",
"question": "化学式と化学反応式の関係について正しいものはどれですか。",
"choices": [
"化学式で物質を表し、それを使って反応前後を反応式に表す",
"化学式は反応前だけ、反応式は生成物だけを表す",
"反応式では元素記号を使わない",
"化学式の右下の数字は反応ごとに変える"
],
"hint": "二つの表現の役割を整理します。",
"explanation": "化学式は物質の構成を表し、化学反応式はその化学式を使って反応前後を表す。"
},
{
"id": "20",
"type": "choice",
"label": "横断・係数",
"question": "2H2＋O2→2H2Oから読み取れるものとして正しいものをすべて選びなさい。",
"choices": [
"水素分子と酸素分子の個数比は2：1",
"水分子は水素原子2個と酸素原子1個からなる",
"水素原子が酸素原子に変わる",
"反応後に原子の総数が減る"
],
"hint": "係数と化学式を別々に読み取ります。",
"explanation": "係数は粒子数の比、化学式は分子をつくる原子数を表す。",
"multiple": true,
"correctCount": 2
},
{
"id": "21",
"type": "choice",
"label": "化合",
"question": "鉄と硫黄を加熱してできる物質はどれですか。",
"choices": [
"硫化鉄という化合物",
"酸化鉄という化合物",
"硫化銅という化合物",
"鉄と硫黄のままの混合物"
],
"hint": "反応後は新しい化合物ができます。",
"explanation": "鉄と硫黄が化合して硫化鉄になる。"
},
{
"id": "22",
"type": "match",
"label": "酸化と還元",
"question": "変化を酸化と還元に分けなさい。",
"groups": [
{
"name": "酸化",
"items": [
"銅が酸素と結びつく",
"炭素が酸素と結びつく"
] },
{
"name": "還元",
"items": [
"酸化銅が酸素を失う",
"酸化鉄から酸素が取り除かれる"
] }
],
"hint": "酸素の出入りに注目します。",
"explanation": "酸素と結びつくのが酸化、酸素を失うのが還元である。"
},
{
"id": "23",
"type": "choice",
"label": "酸化還元",
"question": "酸化銅と炭素を加熱する反応について正しいものはどれですか。",
"choices": [
"酸化銅は還元、炭素は酸化",
"酸化銅も炭素もともに酸化",
"酸化銅も炭素もともに還元",
"酸化銅と炭素に酸素移動なし"
],
"hint": "酸素の移動を追います。",
"explanation": "酸化銅から炭素へ酸素が移るため、還元と酸化が同時に起こる。"
},
{
"id": "24",
"type": "sentenceOrder",
"label": "質量保存",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "化学変化で全体の{blank}が保存されるのは、原子の{blank}と{blank}が反応前後で変わらないためである。",
"words": [
"質量",
"種類",
"数"
],
"hint": "粒子と質量の関係を考えます。",
"explanation": "原子の種類と数が保存されるため、系全体の質量も保存される。"
},
{
"id": "25",
"type": "choice",
"label": "開放系",
"question": "気体が発生する反応を開いた容器で行うと、容器内の質量が減ることがある理由はどれですか。",
"choices": [
"気体が容器の外へ出る",
"原子が消える",
"反応物が無重力になる",
"質量保存が成り立たない"
],
"hint": "系の外へ出た物質を考えます。",
"explanation": "気体が外へ出るため容器内だけの質量は減るが、全体系では保存される。"
},
{
"id": "26",
"type": "choice",
"label": "質量比の計算",
"question": "銅4.0 gを完全に酸化すると酸化銅5.0 gになった。同じ条件で銅8.0 gを完全に酸化すると酸化銅は何gですか。",
"choices": [
"10.0 g",
"9.0 g",
"12.0 g",
"16.0 g"
],
"hint": "完全酸化では質量の比が一定です。",
"explanation": "銅が2倍なら酸化銅も2倍なので10.0 gである。"
},
{
"id": "27",
"type": "choice",
"label": "酸素の質量計算",
"question": "銅4.0 gを完全に酸化すると酸化銅5.0 gになった。結びついた酸素は何gですか。",
"choices": [
"1.0 g",
"4.0 g",
"5.0 g",
"9.0 g"
],
"hint": "酸化による増加分を求めます。",
"explanation": "5.0−4.0＝1.0より酸素は1.0 gである。"
},
{
"id": "28",
"type": "match",
"label": "熱の出入り",
"question": "現象を熱の出入りで分けなさい。",
"groups": [
{
"name": "発熱",
"items": [
"周囲の温度が上がる",
"化学変化で周囲へ熱が出る"
] },
{
"name": "吸熱",
"items": [
"周囲の温度が下がる",
"化学変化で周囲から熱を受け取る"
] }
],
"hint": "周囲の温度変化に注目します。",
"explanation": "発熱では熱を放出し、吸熱では熱を吸収する。"
},
{
"id": "29",
"type": "choice",
"label": "横断・酸化と質量保存",
"question": "金属が酸化して質量が増えることと質量保存が両立する理由はどれですか。",
"choices": [
"空気中の酸素が金属に加わった分だけ増える",
"反応で新しい原子が生まれる",
"金属の質量が自然に増える",
"質量保存は酸化では成り立たない"
],
"hint": "反応する酸素も全体に含めます。",
"explanation": "金属と酸素を合わせた系全体では質量が保存される。"
},
{
"id": "30",
"type": "order",
"label": "横断・総合考察",
"question": "化学変化を反応式と質量の両面から確かめる流れを順に並べなさい。",
"items": [
"反応物と生成物を確認する",
"化学式で各物質を表す",
"反応式で原子数をそろえる",
"実験結果の質量が原子の保存と整合するか確かめる"
],
"hint": "粒子表現と実験結果を結びつけます。",
"explanation": "反応式の原子保存と実測の質量保存を対応させて化学変化を考察できる。"
}
] }