数学・化学講師 佐藤学による受験生に役立つ濃縮ポイントと…etc
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入試問題を聴いて覚える化学 九州大学(2020年) 無機化学、2族元素、工業的製法

今日は,九州大学(2020年)で出題された「2族元素、工業的製法」に関する問題を紹介します。

 

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 炭酸ナトリウムを水溶液から再結晶すると,無色透明な十水和物の結晶が得られる。この結晶を空気中に放置すると,徐々に( ア )が失われて( イ )し,白色粉末状の一水和物になる。炭酸ナトリウムは水に溶けて( ウ )されるので,水溶液は塩基性を示す。

 炭酸ナトリウムの工業的製法として,19世紀の中頃に( エ )が考案した( エ )法が現在も用いられている。この方法は( オ )ソーダ法とも呼ばれる。その概要を以下に述べる。
 石灰石を高温で焼き,その主成分の( カ )の熱分解で二酸化炭素を発生させる。発生した二酸化炭素を,飽和食塩水に( オ )を十分に吸収させた水溶液に吹き込み,( キ )の沈殿を生成させる。この沈殿を水溶液から分離して焼き,( キ )を熱分解して炭酸ナトリウムの無水物を得る。

 また,( エ )法では次のように副産物が利用される。( カ )の熱分解で生成した( ク )に水を加えて( ケ )を生成させる。( ケ )と,( キ )の製造工程で得られた( コ )を混合して高温で焼くと,( オ )が発生して サ が生成するので,( オ )を( キ )の製造に用いる。しかし現在では,( オ )は シ 法によって大量生産され容易に入手できるので,この工程はほとんど行われなくなった。

 ( エ )法の副産物の中には日用品に利用されているものがある。たとえば,( サ )の無水物は( ス )性が強いので,乾燥剤や除湿剤として用いられる。( ク )に水を加えると強く( セ )しながら激しく反応するので,( ク )は( セ )剤として用いられる。

 ( ケ )の飽和水溶液は( ソ )と呼ばれる。( ソ )に二酸化炭素の気体を吹き込むと白濁して沈殿が生成し,さらに吹き込み続けると沈殿が溶けて無色透明の溶液に変化する。

■問題
( ア )~( ソ )の空欄にあてはまる適切な語句や化合物の名称を書きなさい。


九州大学(2020年)

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ア:水和水
イ:風解
ウ:加水分解
エ:ソルベー
オ:アンモニア
カ:炭酸カルシウム
キ:炭酸水素ナトリウム
ク:酸化カルシウム(生石灰)
ケ:水酸化カルシウム(消石灰)
コ:塩化アンモニウム
サ:塩化カルシウム
シ:ハーバー・ボッシュ[ハーバー)
ス:吸湿
セ:発熱
ソ:石灰水



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入試問題文を聴いて覚える化学!金沢大学(2020年) 遷移元素,クロム

今日は,金沢大学(2020年)で出題された化学結合に関する問題を紹介します。

 

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・金属の中で最も融点が高い( ア )は,電球のフィラメントとして用いられるほか,炭素を含む合金は切削工具などに用いられる。

・銀白色の( イ )は融点が高く耐食性に優れているので電気分解の電極として用いられる。また,アンモニアを酸化して一酸化窒素を製造する触媒に用いられる。一酸化窒素を,さらに酸化して水と反応させることで硝酸が製造される。

・常温で液体である金属の単体( ウ )を濃硫酸と反応させたのち,塩化ナトリウムと加熱することで塩化物を得る。この塩化物の水溶液に硫化水素を通じると硫化物の黒色沈殿が生じる。


・( エ )は赤みを帯びた柔らかい金属で電気伝導率が大きいので電線として利用され,「 A 」が大きいので調理器具や熱交換器などに用いられる。( エ )を熱濃硫酸に溶解すると硫酸塩が得られる。硫酸塩の結晶中の水分子のうち,4分子の水は( エ )の二価イオンに配位結合している。


・( オ )は,密度が大きく放射線の遮蔽材料などに用いられ,自動車に用いられる代表的な二次電池の負極に用いられる。この二価イオンの溶液にクロム酸カリウムの溶液を加えると黄色の沈殿が生じる。


・( カ )のサマリウムとの合金は強力な磁石となる。二価の無水塩化物は青色だが,水を吸収すると淡赤色のヘキサアクア錯イオンが生じる。


・( キ )は銀白色の硬い金属で,化合物中では主に+3と+6の酸化数をとる。空気中では「 B 」となり酸化皮膜を作るので酸化されにくい。( ク )に( キ )とニッケルを混ぜてさびにくくした合金はステンレス鋼として用いられる。


・( ク )は地殻中でアルミニウムに次いで多く存在し,二価と三価の化合物が存在する。そのヘキサシアニド錯イオンは,プルシアンブルーやターンブルブルーと呼ばれる沈殿を生成する特徴的な呈色反応を示す。


・( ケ )は室温で水とほとんど反応しないが,熱水と反応して水素を発生する。その合金は,密度が小さいので自動車や航空機に使われる。( ケ )は空気中で燃焼する。また,二酸化炭素中でも燃焼する。


■問題1
下に示した金属の中から( ア )~( ケ )にあてはまる最も適切な元素を選びなさい。
カリウム,    クロム,    コバルト,    スズ,
タングステン,    チタン,    ナトリウム,    マグネシウム,
亜鉛,    金,    銀,    水銀,
鉄,    銅,    鉛,    白金


■問題2
「 A 」と「 B 」にあてはまる適切な用語を入れなさい。


金沢大学(2020年)

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■問題1

ア:タングステン    
イ:白金    
ウ:水銀
エ:銅
オ:鉛
カ:コバルト
キ:クロム
ク:鉄
ケ:マグネシウム


問題2

熱伝導率 [熱伝導性]    B 不動態

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入試問題文を聴いて覚える化学!大分大学(2020年) 遷移元素,クロム

今日は,大分大学(2020年)で出題された化学結合に関する問題を紹介します。

 

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次の文章中の( ① )~( ⑧ )に当てはまるものを下記の(カ)~(ネ)から選び,記号で答えなさい。

 第4周期の( ① )元素(Sc~Cu)の最外殻電子の数は1または2である。しかし,元素によっては3d軌道の電子の数により,さまざまな( ② )をとる元素がある。

 

 例えば,クロム化合物ではクロムの原子価が+2,+3および+6のものがある。これは3d軌道は( ③ )軌道よりもエネルギー準位が高いからである。また,( ① )元素では,( ② )によって同じ元素でも色が異なる。

 

 例えば,クロムイオンの場合,+3価では( ④ )色であるが,+6価では( ⑤ )色である。さらに( ① )元素イオンは( ⑥ )などの分子やシアン化物イオンなどの( ⑦ )と配位して( ⑧ )をつくりやすい。

(カ) メタン    (キ) ヘリウム    (ク) クラーク数
(ケ) 青    (コ) 黄    (サ) 緑
(シ) 4s    (ス) 4p    (セ) 4d
(ソ) 1s    (タ) 陰イオン    (チ) 陽イオン
(ツ) 錯イオン    (テ) アンモニア    (ト) 酸化数
(ナ) 同素体    (ニ) 非金属    (ヌ) 遷移
(ネ) 典型


大分大学(2020年)

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①:(ヌ)    ②:(ト)    ③:(シ)

④:(サ)   ⑤:(コ)    ⑥:(テ)

⑦:(タ)    ⑧:(ツ)



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