10.非金属元素

Q-01.
 Al、Zn、Sn、Pb

 語呂:
 両性は あ あ 素 直

 (化学重要問題集2021 148)



Q-02.
  Alが酸とも強塩基とも反応する性質を何というか。

A-02.
 両性

 *性質なので「両性」と答える。

 (名古屋大学 2021年 問題Ⅱ 設問(1))



Q-03.
 酸性でもアルカリ性でも硫化物イオンS2-により沈殿を生じるイオンを5つ答えよ。

A-03.
 Ag+、Cu2+、Sn2+、Cd2+、Pb2+イオン

 語呂: :参(酸) 議院 どう すんの か な

 (化学重要問題集2021 149)



Q-04.
 中性・塩基性下で硫化物イオンS2-により沈殿を生じるイオンを5つ答えよ。

A-04.
 Zn2+、Fe2+、Ni2+、Co2+、Mn2+

  語呂 (アルカリは) あえ て 煮 込 まん

 イオン化傾向が大きい元素

 (化学重要問題集 2021 149)



Q-05.
  硫化物は通常何色か。

A-05.
 黒色。

 ただし、例外あり。
 ZnS 白色、CdS 黄色、MnS 淡桃色

 (化学重要問題集 2021 149)



Q-06.
  ZnS、CdS、MnSはそれぞれ何色か。

A-06.
 ZnS: 白色

 CdS: 黄色

 MnS: 淡桃色

 (化学重要問題集 2021 149)



Q-07.
 F2と水の反応式をかけ。

 (神戸大学 2021年Ⅱ 問1)

A-07.
 2F2 + 2H2O → 4HF + O2

  O2が発生する。

 (化学重要問題集 2021 150)



Q-08.
  Cl2と水の反応式をかけ。

A-08.
 Cl2 + H2O ⇄ HCl + HClO

 次亜塩素酸(HClO)が発生する。次亜塩素酸は頻出。

 (化学重要問題集2021 150)



Q-09.
 硝酸、硫酸、アンモニアの工業的製造方法の名称を答えよ。

A-09.
 硝酸: オストワルト法
 硫酸: 接触法(接触式硫酸製造法)
 アンモニア: ハーバー・ボッシュ(またはハーバー)法

 (化学重要問題集 2021 154)



Q-10.
 オストワルト法、接触法(接触式硫酸製造法)、ハーバー・ボッシュ(またはハーバー)法の反応式をそれぞれ答えよ。
 また触媒を使用する反応式に触媒の種類も併せて記せ

 オストワルト法と接触法は3段階の反応である。

A-10.
 ・オストワルト法(硝酸):
   4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O   触媒: Pt(白金)
   2NO + O2 → 2NO2
   3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

 ・接触法(接触式硫酸製造法)(硫酸):
   S + O2 → SO2
   2SO2 + O2 → 2SO3  触媒: V2O5(酸化バナジウム(Ⅴ))
   SO3 + H2O → H2SO4

 ・ハーバー・ボッシュ(またはハーバー)法(アンモニア):
   N2 + 3H2 → 3NH3 触媒: Fe3O4

  (化学重要問題集 2021 154)



Q-11.
 硝酸、硫酸、アンモニアを工業的製造方法で使われる触媒をそれぞれ答えよ。

A-11.
 硝酸: オストワルト法 → Pt(白金)

 硫酸: 接触法(接触式硫酸製造法) → V2O5(酸化バナジウム(Ⅴ))

 アンモニア: ハーバー・ボッシュ(またはハーバー)法 → Fe3O4

 (化学重要問題集 2021 154)



Q-12.
 酸性の乾燥剤を答えよ。

A-12.
 十酸化四リン(P4O10

 (化学重要問題集 2021 155)



Q-13.
  中性の乾燥剤を答えよ。

A-13.
 塩化カルシウム(CaCl2

 (化学重要問題集 2021 155)



Q-14.
 塩基性の乾燥剤を答えよ。

A-14.
 ソーダ石灰

 ソーダ石灰の構成成分:主成分CaO,NaOH

 (化学重要問題集 2021 155)



Q-15.
  塩化カルシウム(CaCl2)を乾燥剤として使えない塩基性の気体を答えよ。

A-15.
 アンモニアNH3

 反応してCaCl2・8NH3ができるため。

 (化学重要問題集 2021 155)



Q-16.
  SiO2をNaOHやNa2CO3などの塩基とともに融解すると何ができるかを答えよ。

A-16.
 ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3

 (化学重要問題集 2021 156)



Q-17.
 ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3)の濃い水溶液を何というか答えよ。

A-17.
 水ガラス

 (化学重要問題集 2021 156)



Q-18.
 ケイ酸ナトリウムの濃い水溶液(水ガラス)に希塩酸を加えると何ができるかを答えよ。

A-18.
 ケイ酸H2SiO3の白色ゲル状沈殿が生成する。

 (化学重要問題集 2021 156)



Q-19.
 ケイ酸を加熱して脱水すると何ができるかを答えよ。

A-19.
 シリカゲル

 シリカゲルは多孔質。表面にはOH基が残っているので、水素結合によってH2Oや他の分子を吸着する。

 (化学重要問題集 2021 156)



Q-20.
 シリカゲルを加熱しすぎるとどうなるかを答えよ。

A-20.
 加熱しすぎるとSiO2に戻り(OH基がすべてなくなり)吸着性がなくなってしまう。

 (化学重要問題集2021 156)



Q-21.
  結合の違いによる結晶の種類を4つ答えよ。

A-21.
 結晶の種類
 ・共有結合結晶(共有結合の結晶) ←これだけ表現が特殊(結合という言葉が入っている)

 ・金属結晶

 ・イオン結晶

 ・分子結晶

(化学重要問題集 2021 156)



Q-22.
  地表から16km下までの元素の存在比率を質量%で表したものを何というか。

A-22.
 クラーク数

 O(49.5 %)> Si (25.8 %) > Al(7.6 %) > Fe(4.7 %) > Ca(3.4 %) > Na(2.6 %)・・・

 語呂:おっしゃるてかな

 (化学重要問題集 2021 157)



Q-23.
  地殻を構成する元素で最も多いものから2つ答えよ。
  *センターで出る可能性あり

 (名古屋大学 2021年 問題Ⅱ 設問(1))

A-23.
  O(49.5%)、Si (25.8%)

 その他
  O(49.5 %)> Si (25.8 %) > Al(7.6 %) > Fe(4.7 %) > Ca(3.4 %) > Na(2.6 %)・・・
  語呂:おっしゃるてかな

 (名古屋大学 2021年 問題Ⅱ 設問(1))

 (化学重要問題集 2021 157)



Q-24.
  塩基性酸化物、両性酸化物、酸性酸化物について説明せよ。

A-24.
 塩基性酸化物: 金属元素の酸化物で、酸と反応する。Na2O、CaO、CuO、Fe2O3など
 両性酸化物: 両性元素の酸化物で、酸とも塩基とも反応する。Al2O3、ZnO2、SnO2
 酸性酸化物: 非金属元素の酸化物で、塩基と反応する。CO2、NO2、SO2、SO3、SiO2、P4O10
 例外 CO、NOは酸とも塩基とも反応しない。

 (化学重要問題集 2021 159)



Q-25.
  Sの最高酸化数の酸化物を答えよ。

A-25.
 SO3 三酸化硫黄 酸性雨の原因物質の一つ
 (SO2ではない)

 (化学重要問題集 2021 159)



Q-26.
  十酸化四リンP4O10が熱水と反応すると何ができるか答えよ。

A-26.
 リン酸を生成

  P4O10 +6H2O → 4H3PO4

 (化学重要問題集 2021 160)



Q-27.
  十酸化四リンP4O10の構造を書け。

 (東京大学 2019年 第2問 Ⅰ問ア)

A-27.
P4O10

 (東京大学 2019年 第2問 Ⅰ問ア)



Q-28.
  肥料の3要素を答えよ。

A-28.
  N(窒素)、P(リン)、K(カリウム)

 (化学重要問題集 2021 161)



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11.金属元素