ソクマル高卒認定(科学と人間生活)

問4 ペットボトルの容器に利用されているプラスチックでは,炎の色は変わらなかった…

(3 ・4 のどちらか1 題を選び解答する) 身のまわりのプラスチックについて,問1 ~問5 に答えよ。 プラスチックには様々な種類があり,その性質によって用途が異なっている。表1 は主なプラ スチックの燃焼の様子と密度についてまとめたものである。 表1 ペットボトル飲料に使われているプラスチックを調べるため,AさんとBさんは,ペットボト ルを容器とラベル,ふたに分け,それぞれ約1 cm 角の小片にして次の実験を行った。 容器 ラベル 実験1 水(密度1.0 g/cm3)と飽和食塩水(密度1.2 g/cm3)の入った ビーカーに小片を沈め,様子を観察した。 実験2 小片をピンセットでつまんでガスバーナーの炎の中に入れ, 燃焼の様子を観察した。 AさんとBさんは実験1 と2 の結果を表2 にまとめた。 表2 Aさん:ラベルとふたが表1 のどのプラスチックでできているかは,これでわかったね。 Bさん:ふただけが水に浮くということは,水よりふたのプラスチックの方が密度が ア と いうことだね。だからふたのプラスチックは イ に違いないね。 Aさん:同じように考えると,ラベルは水には沈んだけれど飽和食塩水に浮いたから,このプラ スチックは ウ だね。 Bさん:燃焼の様子からも,ふたが イ でラベルが ウ であることがわかるね。 チックの中に含まれる元素を調べないとわからないね。 Aさん:どんな実験をすればいいのかな? Bさん:ガスバーナーで熱くした銅線をプラスチックに押し当てて,融けたプラスチックが銅線 についたら,それをまたガスバーナーの炎に入れるんだよ。 Aさん:炎の色が変化するかどうかを観察すればいいんだね。 Bさん:さっそくやってみよう。
問4 ペットボトルの容器に利用されているプラスチックでは,炎の色は変わらなかった。同様 の実験を異なるプラスチック製品で行ったときに,炎の色が変化するものとして最も適切な ものを,次の1 ~4 のうちから一つ選べ。
名 称炎に入れたときの燃焼の様子密度〔g/cm3〕
ポリ塩化ビニル黒い煙を発生しながら燃え,炎から遠ざけると火が消える。1.30 ~1.58
ポリエチレンテレフタラート黒い煙を発生しながら燃える。1.30 ~1.40
ポリスチレン多量の黒い煙を発生しながらよく燃える。1.04 ~1.05
尿素樹脂燃えずに硬化する。1.47 ~1.52
ポリエチレン融けながらよく燃える。0.92 ~0.97
フェノール樹脂燃えずに黒く焦げる。1.24 ~1.32
実験1実験2
水飽和食塩水燃焼の様子
容 器沈 む沈 む黒い煙が発生した。
ラベル沈 む浮 く黒い煙が発生した。
ふ た浮 く浮 くよく燃えた。

解説

正解は4です。ポリ塩化ビニルは分子の中に塩素を含んでおり、燃やすと銅線につけて炎に入れたときに青緑色の炎が見られます。これは塩素を確かめる方法として知られています。1の尿素樹脂、2のポリスチレン、3のポリエチレンは塩素を含まないので、炎の色は変わりません。含まれる元素の違いが炎の色に表れることを、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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