鉱石の成分

パズルのような問題。（東京工業大学）

元素a～fに関するつぎの記述①～⑤を読み，下の問に答えよ。
①石英の主成分はaとbの化合物である。
②石灰石の主成分はbとcとdの化合物である。
③ホタル石の主成分はcとeの化合物である。
④ルビーの主成分はbとfの化合物である。
⑤氷晶石の主成分はナトリウムとeとfの化合物である。

a～fを原子番号が小さなものから順に並べたとき，aおよびeはそれぞれ何番目か。

①石英はSiO₂であり，aとbはSiかOである。
②石灰石はCaCO₃であり，bとcとdはそれぞれCa，C，Oのいずれか。
この時点で共通しているのはbであり，bがO（酸素）ということが確定。そしてaはSi（ケイ素）で確定。
③ホタル石はCaF₂であり，cとeはCa，Fのいずれか。②と共通しているcはCa（カルシウム）で確定。
また，eはF（フッ素）となり，さらに②で残ったdがC（炭素）であることも確定。
④ルビーは酸化アルミニウムが主成分である（あの赤色はクロムだが，主成分とはいえない）。
bが酸素であることから，fはAl（アルミニウム）であることが確定。
⑤氷晶石はNa₃AlF₆で表される化合物。これで答えが確認できる。
C > O > F > Al > Si > Ca　なので，aのSiは5番目，eのFは3番目…答

赤色の原因のCr以外は（ちなみにサファイアは主成分がルビーと同じ酸化アルミニウムで，不純物がチタンである）
覚えておいて損はない（覚えておけばフッ化水素の発生方法も容易に答えられる）。