ソクマル高卒認定(地学基礎)

問3 実験方法Ⅴの結果として最も適当なものを,次の1 ~4 のうちから一つ選べ。

原始地球の進化について科学的に探究した。問1 ~問4 に答えよ。 博物館の展示を見て考える場面 高校生のAさんとBさんが博物館で隕石の展示を見ながら話し合っている。 Aさん:これは「球 粒隕石」と呼ばれる隕石の一種で,1969 年にメキシコに落下したものらし いね(図1 )。この隕石中の白い粒(白色包有物)は46 億年くらい前にできたことが分 かっていて,この頃に地球を含む太陽系の天体が最初に形成されたと考えられているら しいよ。 Bさん:これは宇宙から来たものだよね。じゃあ,地球上でできた岩石で,一番古いものは何年 前くらいのものが見つかっているのかな。 Aさん:一番古いかどうかは分からないけど,カナダ北部で発見されたアカスタ片麻岩(図2 )は 約40 億年前にできたとされていて,地球の歴史の中でかなり初期の岩石のようだよ。 Bさん:なんで地球が形成されたと考えられる年代と,地球最古と考えられる岩石の年代に何億 年も差があるのかな。 図1  球粒隕石 図2  アカスタ片麻岩 (画像提供:国立科学博物館) 学校で原始地球の大気について考える場面 Aさん:この間の博物館は面白かったね。ところで,できたばかりの地球にも大気はあったのかな。 Bさん:あったらしいね。もともと微惑星に含まれていた X やCO2 などの成分が原始地 球への衝突時に気化して放出され,次第に地球に原始大気がつくられたようだよ。 Aさん:その後,地球がさらに冷えていくことで,原始海洋が形成されたようだね。 Bさん:海洋の形成は,原始大気にどのような影響を与えたのかな。 Aさん:それは当時の地球環境を考える上でも大事だね。次の実験をしてみよう。 [用意するもの] 500 mL のペットボトル,重曹,クエン酸,石灰水,水道水,ビニール袋,ストロー [実験方法] Ⅰ ペットボトルに200 mL の石灰水を入れる。 Ⅱ ビニール袋に,重曹とクエン酸,水道水を入れ, 二酸化炭素を発生させる。 Ⅲ ビニール袋にストローを差し込んで口を閉じ,ス トローの先をペットボトルに入れる(図3 )。 Ⅳ しばらく二酸化炭素をペットボトルに入れたら, ストローを抜いてすぐにキャップを閉める。 Ⅴ ペットボトルを上下に振る。 (実験方法・図3 は神戸市水道局のWeb サイトより作成)
問3 実験方法Ⅴの結果として最も適当なものを,次の1 ~4 のうちから一つ選べ。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。

解説

正解は4です。ペットボトルに集めた二酸化炭素が溶液に溶けこむと、中の気体が減って内側の圧力が下がるため、ペットボトルはへこみます。さらに、二酸化炭素は石灰水に含まれるカルシウムと結びついて炭酸カルシウムの白い粒をつくるので、溶液は白く濁ります。へこみと白濁の両方が起こるので、4が正解になります。石灰水が白く濁ることは、二酸化炭素を確かめる方法として覚えておきましょう。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00018.htm)を加工して作成

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