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センター試験2013年化学第1問

解説


問1
a 6
同素体とは,原子の配列や結合の仕方が異なる単体(ひとつの元素のみからなる純物質)同士のことです。
1:同じ18族なので同族体です。
2:同位体です。元素の種類は同じですが,中性子数がことなり,質量が異なるものです。
3:有機の方の同族体です。同じ基をもち炭素数(CH2の数)が異なるものです。
4:なにか名称があるのでしょうか?結合している酸素の数が違う何かです。
5:これも名称があるのでしょうか?酸化数が異なります。
6:同素体です。白リン(黄リン)はP4であり,四面体の頂点にPあり,他のPと単結合している四面体構造をとっています。Pのように原子番号が大きくなると結合角が109度よりも狭くなってしまうため,黄リンの結合は角度的に無理のある結合です。そのため,反応性が高く自然発火します。正確には黄リンは白リンを赤リンの膜が覆った混合物です。
一方,紫リン(赤リン)は白リンの結合の一辺が切れて,その切れた手が隣の四面体と順次つながっていった構造をしています。正確には赤リンは紫リンと白リンの混合体です。
あと,他にも黒リンもあった気がします。

b 4
結合の本数を数えればOKです。もし忘れてしまったら電子式を書きましょう。電子式では持っている電子の数とオクテット形成に必要な電子の数から,結合数を計算できます。
つまり,窒素分子ならば,持っている電子の数は5×2=10です。一方,二つの窒素原子が共にオクテットになるのには8×2=16個必要です。16-10=6個足りないので,この6個は共有して重複してオクテットに入れてやる必要があります。

1:2個 2:6個 3:2個 4:8個 5:4個 6:4個

問2 4
1:正。2族の原子は2個の家電氏を持っており,安定な閉殻構造になるためには2個電子を失うか,6個電子を得るかです。電子数のすくない方が楽なので,2価の陽イオンになりやすいです。

2:正。典型元素では族番号の1の位が価電子数と同じです。

3:正。既に閉殻構造をとっているため,他の原子と共有結合してオクテットを目指す必要もなく,共有結合したところで,オクテット以上になって不安定になります。反応性は乏しいものの,原子番号の高い希ガスはフッ化キセノンなどの化合物を形成することがあります。

4:誤。アルカリ金属の1族やアルカリ土類金属の2族も典型元素です。

5:正:遷移元素はすべて金属元素です。遷移元素は3族から11族であり,最外殻に1~2個の電子をもち,最外殻ではなくその内側の軌道に空きのある元素です。

問3 3
ただの計算。1Lで考えると,1.4×1000×0.49だけ硫酸が入っており,硫酸の分子量は98なので,1.4×1000×0.49÷98=7.0。

問4 1
molで考えます。
1:標準状態は22.4で1molなので,NH31molには3molの水素原子です。
2:CH3OHなので,Oは1moolです。
3:ヘリウム1個に2個なので,1molです。
4:CaCl2なので,2molです。
5:グラファイトは組成式がCなので,Cのmolは12gをCの原子量で割ればでてきます。1molです。

問5 3
MOxを還元してMとH2Oにしたということです。つまりMOxからMになったので,酸素の割合(質量)が37%ということで,55:16x=63:37⇔x≒2

問6 2
酸化還元は電子の移動(酸化数の変化),酸素との結合,水素との結合のどれかで考えます。
1:電子が移動しまくりです。
2:酸化数は変わっていませんので酸化還元ではありません。泡は二酸化炭素で,反応式は
H2CO3→H2O+CO2

3:エタノールが酢酸菌によって酸化されて酢酸になったのでしょう。アルコールから酸は-CH2OHが-COOHになるので,酸素が増えて水素が減っています(炭素の酸化数の変化-1→+3ととらえてもOK)。
4:言うまでもなく酸化
5:銅が錆びて緑青になったのでしょう。代表的な炭酸水酸化銅(II)の反応式は
2Cu+O2+H2O+CO2→CuCO3・Cu(OH)2
であり,多分なんども2次で出題されています。
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テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

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