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中学3年北海道学力テスト第3回「理科」(2021年)問題・解答・解説
大問1 銅の酸化と還元
問1
解答：酸化銅
解説：
銅が酸化（酸素と化合）されて、酸化銅が生じています。
問2
解答：イ
解説：
水の試薬は塩化コバルト紙です。
塩化コバルト紙は水と反応して、青色→赤色に変化します。
問3
解答：A･･･CuO、B･･･Cu
解説：
酸化銅の水素による還元の化学反応式は、以下のとおりです。
CuO + H2 → Cu + H2O
問4
解答：還元
解説：
酸化銅(CuO)の酸素原子(O)が抜けて銅(Cu)になっており、この反応を還元といいます。
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大問2 質量保存の法則
問1
解答：質量保存(の法則)
解説：
略。
問2
解答：質量･･･小さくなる、理由･･･発生した気体（二酸化炭素）が逃げてしまったから。
解説：
石灰石（炭酸カルシウム）とうすい塩酸が反応して、気体として二酸化炭素が発生します。
プラスチック容器のふたを開けると二酸化炭素が押し出される形で外に逃げ、逃げた二酸化炭素の分だけ全体の質量が小さくなります。
問3
解答：イ、エ
解説：
ア：水素の発生法です。
イ：正しい。二酸化炭素の発生法です。
ウ：鉄が酸化されて、酸化鉄が生じます。
エ：正しい。有機物が完全燃焼すると、水と二酸化炭素が生じます。
問4
解答：a･･･組み合わせ、b･･･数
解説：
略。
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大問3 電磁力
問1
解答：①･･･オ、②･･･ウ
解説：
①
磁界の向きのみが変わるので、コイルが動いた向きは反対になり、動きの大きさは変わりません（オ）。
②
抵抗は電流の流れにくさより、抵抗が大きくなると電流が小さくなるので、動きが小さくなります。電流の向きは変わらないので、コイルが動いた向きは変わりません（ウ）。
問2
解答：モーター、スピーカー など
解説：
電磁力の具体例として、上記を覚えましょう。
問3
解答：a･･･磁界、b･･･電圧、c･･･電磁誘導
解説：
電磁誘導の定義です。
大問4 オームの法則（やや難）
問1
解答：30Ω
解説：
オームの法則より、
R=V/I=6.0V/(200/1000A)=6×1000/200=6×5＝30Ω
問2
解答：300mA
解説：
抵抗器aの電流の大きさは、
I=V/R=6.0V/30Ω=6/30A=6/30×1000mA=200mA
並列回路なので、抵抗器bの電流の大きさは、
500mA – 200mA = 300mA
問3
解答：120mA
解説：
図2より、抵抗器bの抵抗の大きさは、
R=V/I=6.0V/300mA=6.0/(300/1000)=6.0×1000/300=20Ω
（図2で、電流の比がa:b=200:300=2:3より、抵抗の比はa:b=3:2=30Ω:20Ωなので、抵抗器bの抵抗の大きさは20Ωと求めることもできます）
図3において、合成抵抗の大きさは
30Ω+20Ω=50Ω
回路全体の電流の大きさは、
I=V/R=6.0V/50Ω=6.0/50A=6.0/50×1000mA=120mA
大問5 イオン化傾向
問1
解答：a･･･ア、b･･･イ、c･･･ア、d･･･イ
解説：
イオン化傾向の大きさは、Mg>Zn>Cuです。
Mgは溶けて電子を2個放出してMg2+になり、硫酸亜鉛水溶液中の亜鉛イオン（Zn2+）が電子2個を受け取り亜鉛（Zn）になります。
問2
解答：A･･･ア、B･･･エ
解説：
・A
イオン化傾向の大きさは、Mg>Zn>Cuです。
硫酸銅水溶液に亜鉛を入れると、亜鉛が溶けて電子を2個放出し、硫酸銅水溶液中の銅イオンが電子2個を受け取り銅（Cu）になります（ア）。
・B
イオン化傾向の大きさは、Mg>Zn>Cuです。
硫酸銅水溶液にマグネシウムを入れると、マグネシウムが溶けて電子を2個放出し、硫酸銅水溶液中の銅イオンが電子2個を受け取り銅（Cu）になります。銅の色は赤色です（エ）。
問3
解答：Mg > Zn > Cu
解説：
略。
大問6 電気分解
問1
解答：電解質
解説：
略。
問2
解答：気体･･･塩素、性質･･･イ、ウ、エ
解説：
プラスどうしマイナスどうしは反発、プラスとマイナスはくっつく、は覚えましょう。
塩化銅の電離式は
CuCl2 → Cu2+ + 2Cl–
これより、陽極 (+極)に塩化物イオンが引きつけられて、気体の塩素が発生します。
塩素の性質は、解答のとおりです。
問3
解答：CuCl2 →Cu2+ ＋ 2Cl–
解説：
略。
大問7 だ液のはたらき
問1
解答：a･･･消化酵素、b･･･体温
解説：
消化酵素は人の体温付近でよく働きます。
問2
解答：A･･･ウ、B･･･イ、C･･･ア、D･･･ウ
解説：
・A
だ液中の消化酵素アミラーゼによりデンプンが麦芽糖に分解されます。
液中にデンプンが無いので、ヨウ素液の色は変化しません（ウ）。
・B
液中に麦芽糖（ブドウ糖がいくつか結びついたもの）があるので、ベネジクト液の色は赤褐色に変化し沈殿します（イ）
・C
液中にデンプンがあるので、ヨウ素液の色が青紫色に変化します（ア）。
・D
液中にブドウ糖がいくつか結びついたものが無いので、ベネジクト液の色は変化しません（ウ）。
問3
解答：デンプンを麦芽糖に分解した。
解説：
試験管AとCより、だ液のはたらきによりデンプンが無くなったことが分かります。
試験管BとDより、だ液のはたらきにより、デンプンが分解されて麦芽糖（ブドウ糖がいくつか結びついたもの）になったことが分かります。
大問8 湿度の計算問題（やや難）
問1
解答：露点
解説：
略。
問2
解答：43%
解説：
飽和水蒸気量は22℃のときの値で19.4g/m3、水蒸気量は露点における飽和水蒸気量なので8℃の時の値である8.3g/m3です。
これより湿度は、
8.3g/m3÷19.4g/m3×100＝42.7･･･≒43%
問3
解答：420g
解説：
飽和水蒸気量は22℃のときの値で19.4g/m3、水蒸気量がその半分であるとき、湿度は50％になります。
現在の水蒸気量は8.3g/m3なので、
19.4g/m3÷2 – 8.3g/m3＝9.7 – 8.3=1.4g/m3
の水蒸気を加える必要があります。
ゆえに、300m3のときの水蒸気量は、
1.4g/m3×300m3＝420g
大問9 寒冷前線の性質
問1
解答：エ
解説：
寒冷前線が通過すると、風向が南寄りから北寄りに急変し、気温が急降下し、気圧が上昇します（エ）。
問2
解答：イ、ウ、オ
解説：
問1解説参照。
問3
解答：イ
解説：
この場合の寒冷前線の断面図は選択肢イ、温暖前線の断面図は選択肢ウです。
問4
解答：雲の名前･･･積乱雲、雨の性質･･･強い雨が短時間に降る。
解説：
略。
大問10 有性生殖
問1
解答：花粉管
解説：
略。
問2
解答：①･･･胚珠、②･･･精細胞、③･･･卵細胞
解説：
ホウセンカは被子植物なので、生殖細胞は精細胞と卵細胞であることに注意して下さい。
問3
解答：発生
解説：
略。胚と発生の2つを必ず抑えて下さい。
大問11 遺伝
問1
解答：対をなす形質･･･対立形質、子に現れる形質･･･顕性形質
解説：
顕性形質は優性形質でも可。
問2
解答：Aa
解説：
純系の丸形としわ形の交配により、以下の遺伝子型の子ができます。
AA×aa → Aa、Aa、Aa、Aa
問3
解答：遺伝子の組み合わせ･･･AA、Aa、aa 丸形：しわ型＝3：1
解説：
雑種第一代を自家受粉すると、以下の遺伝子型の子ができます。
Aa×Aa → AA、Aa、Aa、aa
これより、遺伝子の組み合わせはAA、Aa、aa
遺伝子Aは顕性形質なので、遺伝子Aが含まれると丸形になるので、丸形：しわ型＝3：1です。
