センター試験対策⑤ 「放置(さび・潮解・風解・昇華・揮発性)」に関する問題
今日は、センター試験対策⑤ 「放置(さび・潮解・風解・昇華・揮発性)」に関する問題についてです。
■□■さび■□■
・使い捨てカイロ内では,鉄粉が空気中の酸素によって徐々にさびている。
つまり,鉄粉は酸化され,この反応熱によって,カイロは温かくなる。
★出題年
・2009年本
・鉄を亜鉛(Zn)でめっきすると,さびにくくなる。鉄の表面を亜鉛でおおったものをトタンといい,トタンに傷がついても亜鉛は鉄よりもイオン化傾向が大きいため,亜鉛が陽イオンとなって溶けるので.鉄は腐食されにくくなる。
★出題年
・2002年本
・赤さびの主成分は,酸化数＋３の鉄の化合物である。
★出題年
・2007年追
・水酸化鉄(Ⅱ)は，酸化されて赤褐色の水酸化鉄(Ⅲ)になる。
★出題年
・1999年追
・銅を屋外で放置すると,大気中のH2OやCO2によって緑色のさびである緑青(ろくしょう)(CuCO3・Cu(OH)2)を生じる。
★出題年
・2007年追
・ステンレス鋼はさびにくい合金であり,鉄を主成分としてクロム(Cr)やニッケル(Ni)を含む。錆びにくい性質を利用し,台所の流し台などに用いられる。
★出題年
・2007年追
■□■潮解■□■
・水酸化ナトリウム(NaOH),水酸化カリウム(KOH)は潮解性があるので, 湿気を避けて保存する。
・粒状のNaOHは，水分を吸収して表面がぬれてくる。 空気中に放置すると空気中の水分を吸って,その水の中に溶ける現象を潮解という。
★出題年
・1997年本、2002年追、2006年本、2007年追、2008年追、2012年本
■□■風解■□■
・炭酸ナトリウムの十水和物結晶は，水和水の一部を失って白色粉末になる。
水和物が結晶水を失って粉末になる現象を風解という。
★出題年
・1999年追・2008年本
潮解→海→べとべと
風解→風→さらさら(からから)
・アルミニウムを空気中に放置すると,表面にち密な酸化物の膜ができる。
★出題年
・2010年本
・アルカリ金属であるナトリウム(Na),リチウム(Li)は,空気に触れると酸化し,常温で水と反応するので,石油中に保存する。
★出題年
・1996年本、2002年本、2002年追、2007年本、2008年追
・黄リン(P)は，空気中で自然発火して,十酸化四リン(P4O10)を生じる。
水とは反応しないので,水中に保存する。赤リンは,自然発火しない。
★出題年
・1996年本、1997年本、2006年本、2011年本、2012年本
・一酸化窒素(NO)は空気に触れると，赤褐色の二酸化窒素(NO2)になる。
★出題年
・1997年本、2010年本
・純水を大気中に放置すると，二酸化炭素を吸収して弱い酸性を示す。
★出題年
・1997年本
・炭酸飲料を空気中に放置すると,しだいに発泡しなくなる。これは,飲料中に溶解している二酸化炭素の量が減少するためである。
★出題年
・2009年本
■□■昇華■□■
・常温・常圧で昇華しやすい物質は,ヨウ素,ナフタレン,ドライアイスである。
・ドライアイスは,二酸化炭素(CO2)の固体である。
★出題年
・1999年追、2007年追、2009年追
・うがい薬に使われるヨウ素には,その気体を冷却すると,液体にならずに固体になる性質(昇華という)がある。
★出題年
・2001年本、2004年本、2006年本
・ナフタレンを主成分とする防虫剤は,虫がナフタレンの蒸気を嫌うことによる。
ナフタレンは昇華(固体から直接気体に変化)によって,防虫剤は小さくなっていくが,液体にならないので衣類に染みて傷めることはない。
★出題年
・2008年本
■□■揮発・不揮発性■□■
・濃硝酸,濃塩酸は,揮発性の酸で,濃硫酸は,不揮発性の酸である。
★出題年
・2000年本
・ベンゼン,アセトン,ジエチルエーテルは揮発性・引火性の液体であり,火気のない冷所に密閉保存する。
★出題年
・2000年本、2002年本、2006年本
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センター試験対策④ 熱分解に関する問題
今日は、センター試験対策④ 熱分解に関する問題についてです。
■□■水和物の熱分解■□■
■水和物は,加熱によって,水が追い出される。
・セッコウ(CaSO4・2H2O)を加熱すると,焼セッコウ(CaSO4・1/2H2O)になる。
逆に,焼きセッコウに水を加えて練ると,セッコウに戻る。
・焼きセッコウに水を加えると,発熱しながら膨張し,セッコウになって硬化する。
この性質を利用して,建築材料や陶磁器の型,医療用ギプスなどに用いられる。
・青色の結晶である硫酸銅(Ⅱ)五水和物(CuSO4・5H2O)を加熱すると,水和水を失って,白色の無水硫酸銅(Ⅱ)(CuSO4)が生成する。
・白色粉末のCuSO4は,水分を吸収すると青色の結晶に戻るので水分の検出に利用される。
★出題年
・2006年追、2010年本、2011年本
■□■水酸化物の熱分解■□■
■水酸化物は,加熱によって,酸化物と水が生成する。
「酸化物＋水→水酸化物」の反応の逆反応が起こる。
・水酸化銅(Ⅱ)(Cu(OH)2)を加熱すると,黒色の酸化銅(Ⅱ)(CuO)が生成する。
★出題年
・2011年本
■□■炭酸塩の熱分解■□■
■炭酸塩は,加熱によって,酸化物と二酸化炭素が生成する。アルカリ金属の炭酸塩Na2CO3は熱分解しにくい。
・炭酸カルシウム(CaCO3)を加熱すると,二酸化炭素(CO2)が発生して,生石灰(CaO)が生成する。(アンモニアソーダ法の一部でもある。)
・石灰石の主成分は炭酸カルシウムであり,これを900℃に加熱すると,熱分解して,酸化カルシウムと二酸化炭素を生じる。
★出題年
・2004年追、2005年本、2007年追、2011年本
■□■炭酸水素塩の熱分解■□■
■炭酸水素塩は,加熱によって炭酸塩と水と二酸化炭素が生成する。
・炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)を加熱すると,CO2が発生して,炭酸ナトリウム(Na2CO3)が生成する。(アンモニアソーダ法の一部でもある。)
・炭酸水素ナトリウムは加熱すると,熱分解で二酸化炭素が発生するので,ふくらし粉(ベーキングパウダー)に利用されている。
★出題年
・2004年追、2005年本、2006年本、2009年追、2011年本
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センター試験対策③「同素体・同位体」に関する問題
今日は、センター試験対策③ 「同素体・同位体」に関する問題についてです。
■同素体
・同じ元素の単体で,性質の異なる物質どうしを互いに同素体という。
S
・硫黄の同素体には,斜方硫黄と単斜硫黄とゴム状硫黄がある。
・斜方硫黄と単斜硫黄は,いずれも環状構造の分子S8からなり,ゴム状硫黄は,多数の硫黄原子が長く鎖状につながった複雑な構造をしている。
C
・炭素の同素体には,黒鉛とダイヤモンドとフラーレンがある。
・黒鉛は電気伝導性があるが,ダイヤモンドには電気伝導性がない。
黒鉛は,炭素原子が３個の価電子を使って正六角形の網目状に結合して平面構造
をつくり,この平面が幾つも重なり合った層状の結晶をつくっている。
そして,炭素原子に残った１個の価電子が,平面構造に沿って移動できるので,黒鉛には電気伝導性がある。
ダイヤモンドは炭素原子が正四面体の中心とした各頂点に位置した構造となっており,炭素原子の価電子４個すべては原子間の共有結合に使われているので,ダイヤモンドには電気伝導性がない。
・黒鉛は,平面上の巨大な分子が積み重なった構造をしており,薄片にはがれやすい。
このため鉛筆の芯に利用されている。
・フラーレン(C60)は,球状の分子である。
O
・酸素の同素体には,酸素とオゾンがある。
・O3は,O2に紫外線を照射したり,O2の中で放電したりすると生成する。
・O3には,酸化力があるため,湿ったヨウ化カリウムデンプン紙を青変させる。
・O3は,特異臭のある淡青色の気体である。
P
・リンの同素体には,赤リンと黄リンがある。
・赤リンは無毒で,黄リンは,有毒である。
・黄リンを大気中に放置すると自然発火して,十酸化四リン(P4O10)になるが,赤リンは自然発火しない。
・赤リンはマッチの側面に塗られている。
☆出題年
・2000年 本、2001年 本、2006年 本、2006年 追、2007年 追、2009年 本、2011年 本、2013年 本
■同位体
・原子番号(陽子の数)は等しいが,中性子の数が異なる(質量数が異なる)原子を互いに同位体という。
・同位体は,質量数が異なるだけで,化学的性質はほとんど差がない。
・フッ素(F),ナトリウム(Na),アルミニウム(Al)など同位体が存在しない元素もある。
・原子量は,同位体の相対質量と存在比から求めた原子の相対質量の平均値である。
よって,同位体が存在しなければ,その原子の相対質量が原子量となる。
・水素1H(中性子なし)と重水素2H(中性子１個)と三重水素3H(中性子２個)は,同位体の関係にある。
☆出題年
・1998年 本、2005年 本、2007年 追、2009年 本、2015年 本
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