R7年度第2回高認化学基礎大問5解説
大問5【アジサイの花色の研究】 花子さんは、梅雨の時期に庭を眺めていて、アジサイの花(がく)色の違いについて興味をもち、探究活動を行うことにした。 なお、アジサイの品種はホンアジサイなどの一般的なものであった。 問1~問4に答えよ。 花子さんがアジサイの花色について調べてみると、アントシアニン系色素が含まれていることがわかった。 アントシアニン系色素は、ブドウや紫キャベツの色にも関係していて、水溶液のpHによって、青色や淡桃(ピンク)色などの色を示す物質である。 そこで、水溶液の液性とpHの関係について詳しく調べることにした。 問1【水溶液の液性とpHの関係】 水溶液の液性とpHの関係を表したものとして、最も適当なものはどれか。 次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ・①である。 花子さんは、アントシアニン系色素の色がpHの値で変化することについて理解を深めるために、紫キャベツを使って次のような実験を行った。 1 紫キャベツの色素をアルコールで抽出すると淡紫色の液体になり、この液体を色素液とした。 2 pHの値が異なる5種類の水溶液に色素液をそれぞれ加えた。 3 pHの値と色素液を加えた水溶液の色の関係は、次のとおりであった。 $\mathrm{pH} = 1$:赤色、$\mathrm{pH} = 4$:紫色、$\mathrm{pH} = 7$:青色、$\mathrm{pH} = 10$:緑色、$\mathrm{pH} = 13$:黄色 問2【水道水のpH】 水道水に色素液を加えたときの色として、最も適当なものはどれか。 ・青色 花子さんがさらに調べてみると、アジサイの花色の変化は紫キャベツと異なることがわかった。 アジサイの花色は、アルミニウムイオンが多く含まれている土壌のpHの値で変化し、水分量が十分にあるとき、酸性土壌では青色に、中性から塩基性土壌では淡桃(ピンク)色に変わることがわかった。 なお、花子さんの庭の土壌は、アルミニウムイオンと水分量が十分にあることも調査済みである。 問3【アルミニウムイオンの化学式】 アルミニウムイオンを化学式で表したとき、正しいものはどれか。 ・$\mathrm{Al}^{3+}$ 問4【庭にまくと土壌が酸性になる物質】 花子さんは、庭にあるアジサイの花色を全て青色にしたいと考えた。 庭にまくと土壌が酸性になる物質...