典型元素と遷移元素に関する問題
今回は,典型元素と遷移元素に関する問題についてです。
2011年～2013年までで、典型元素と遷移元素に関して出題された全国の入試問題を徹底的に分析し,まとめてみました。
遷移元素に関する出題が圧倒的に多く，次の７つをおさえれば，ほぼ100％大丈夫でしょう。
特に，①，②，③，⑦が頻出です！
■遷移元素
①周期表の第4周期以降の3～11族に位置している。
②すべて金属元素である。
③最外殻電子は1個または2個で，ほぼ一定。原子番号が変わっても価電子の数がほとんどの元素で1個または2個であることから，となりあう元素の化学的性質も似ている。
④イオンや化合物には，有色のものが多い。
⑤単体や化合物は，触媒として用いられるものが多い。
⑥酸化数は，通常安定な＋2あるいは＋3のほかに，Mnに代表されるように多くの酸化数を示す。
⑦典型元素の金属の単体と比べて，融点や沸点が高く，密度の大きいものが多い。
■典型元素
①典型元素は，金属元素と非金属元素がある。
②周期表の1，2，12～18族に位置している。
下記は実際に出題された入試問題です。
上記のポイントをしっかり頭に入れたうえで挑戦してみましょう！
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■2013年 大学入試センター 本試験 化学Ⅰ
問 元素の周期表に関する記述として誤りを含むものを，次の①～⑤のうちから一つ選べ。
① 2族元素の原子は，2価の陽イオンになりやすい。
② 17族元素の原子の価電子の数は，7である。
③ 18族元素は，反応性に乏しい。
④ 典型元素は，すべて非金属元素である。
⑤ 遷移元素は，すべて金属元素である。
□答え……④
※典型元素には，金属元素と非金属元素があります。
■2013年 京都産業大学 理 コンピュータ理工 総合生命科
遷移元素は，周期表第4周期以降の (1) 族～ (2) 族に位置する元素である。この元素は，熱や電気を導きやすい金属元素の一種で，たたくと薄く広がる性質( (3) 性)や引っ張ると細長く伸びる性質( (4) 性)がある。遷移元素の (A) 電子の数は1または2であり，それ以外の元素(典型元素)と異なり，同族元素だけでなく同一周期の隣り合う元素同士の性質が良く似ている。
問1 空欄(1)～(2)に適切な数値，空欄(3)(4)に適切な語句を記せ。
問2 空欄(A))に，以下の語群から適切な語句を選び，ア～ウの記号を記せ。
(A) 〔ア：電子殻 イ：内 殻 ウ：最外殻〕
□答え……
問1
(1) ……3
(2) ……11
(3) ……展性
(4) ……延性
問2
(A) ……ウ：最外殻
■2013年 神戸学院大学 総合リハビリテーション 栄養
遷移元素に関する次の記述A～Fのうちから，誤っているものを1つ選べ。
A 周期表3～11族に属する元素を遷移元素という。
B すべて金属元素である。
C 単体は，典型元素の単体と比較して密度の大きいものが多い。
D 最外殻電子は3個または4個で，ほぼ一定である。
E イオンや化合物には，有色のものが多い。
F 単体や化合物は，触媒として用いられるものが多い。
□答え……D 最外殻電子は3個または4個で，ほぼ一定である。
※遷移元素の最外殻電子は1個または2個で，ほぼ一定です。
■2011年 中京大学 情報理工
問 元素の周期表に関する次の記述について，空欄 ア ～ オ にあてはまる最も適切な語句を，以下の解答群からそれぞれ1つずつ選べ。
周期表の同じ縦の列に並んだ元素は， ア と呼ばれる。 ア の中には，原子の イ 数が同じで性質が互いに良く似ているため固有の名称でよばれるものがある。例えば水素を除く1列目の ア は， ウ と呼ばれ，イオン化傾向が大きく， イ を放って1価の陽イオンになりやすい。このような周期表の縦の列に並んだ元素同士の性質が似ている元素は，1列目の他に，周期表の2列目および12～18列目に見られ，これらは エ と呼ばれている。一方で，3～11列目の元素は オ と呼ばれ，周期表の横の行に並んだ元素の性質が，似ていることが多い。
解答群
① アルカリ金属元素 ② アルカリ土類金属元素
③ 価電子 ④ 希ガス元素 ⑤ 原子番号 ⑥ 遷移元素
⑦ 中性子 ⑧ 典型元素 ⑨ 同族元素 ⑩ ハロゲン元素
⑪ 非金属元素 ⑫ 陽子
□答え……
ア……⑨ 同族元素
イ……③ 価電子
ウ……① アルカリ金属元素
エ……⑧ 典型元素
オ……⑥ 遷移元素
■2011年 東京慈恵会医科大学 医
A～Dに当てはまる数字または語句を答えよ。
周期表の第 A 族から第 B 族までの元素を遷移元素と呼び，第 C 周期元素では21Sc以降の元素が含まれる。以前には，30Znもこれに含める考え方があったが，現在は典型元素に分類されている。これは，遷移元素が，通常安定な＋2あるいは＋3の酸化数のほかに，25Mnに代表されるように多くの酸化数を示すのに対し，Znの同族元素には，最高＋2の酸化数が知られるのみであるからである。この理由は，Zn2＋イオンでは D 殻以下の電子殻がすべて閉殻となる電子配置をとることによる。一方，Mnには＋2から＋7までの原子価が知られている。酸化数の大きい酸化マンガン(Ⅳ)や過マンガン酸カリウム(KMnO4)は酸化剤として重要である。
□答え……
A 3
B 11
C 4
D M
■2011年 東京理科大学 Ｂ方式 薬
周期表と元素に関する次の設問に答えなさい。
(1)の文章中の空欄 (ｱ) ～ (ｴ) に最も適当な語句または記号を指定された解答群から選び，その番号を解答用マークシートの指定された欄にマークしなさい。また， ① ～ ④ には最も適当な数字を解答用マークシートの指定された欄にマークしなさい。
(1) 周期表の横の行を周期といい，第1周期から第7周期まである。周期表の縦の列を族といい，第1族から第18族まである。各周期の1， ① および ② ～18の各族の元素を (ｱ) ，また各周期の3～ ③ の各族の元素を (ｲ) とよぶ。(ｲ)は原子番号が変わっても (ｳ) の数がほとんどの元素で1個または ④ 個であることから，となりあう元素の (ｴ) も似ている。
解答群Ⅰ 〔(ｱ)～(ｺ)の解答群〕
00 右 上 01 右 下 02 左 上 03 左 下
04 弱 く 05 強 く 06 失 う 07 得 る
08 典型元素 09 遷移元素 10 原子価 11 価電子
12 軌道電子 13 化学的性質 14 物理的性質
□答え……
①……2
②……12
③……11
④……2
ア……08 典型元素
イ……09 遷移元素
ウ……11 価電子
エ……13 化学的性質
■2011年 東京理科大学 Ｂ方式 理２部
周期律や元素などの性質に関する以下の文章の (1) ～ (2 に，最も適切な語句をそれぞれの解答群から選び，その番号を解答用マークシートの指定された欄にマークしなさい。
周期表の中央部分に位置する3～11族の元素を (1) という。 (1) の価電子数は原子番号順に1個ずつ増加するが，第4周期では内側の電子殻で電子が増加していき，最外殻電子数は1個から最大で (2) 個までとりうる。 (1) は一般に酸化数やイオンの色が変化しやすい性質がある。
(1)の解答群
1 遷移元素 2 典型元素 3 非金属元素 4 アルカリ金属 5 アルカリ土類金属
(2)の解答群
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
□答え……
(1) 1
(2) 2
■2011年 同志社大学 生命医科 理工 スポーツ健康科 心理 文化情報
周期表で( あ )族から( い )族の元素は遷移元素とよばれ，日常生活で重要なものが多い。遷移元素の最外殻電子の数は( う )または( え )個であり，同一の遷移元素でも複数の酸化数を示すことが多い。
(1) 文中の空欄( あ )～( え )に最も適する数値を答えよ。
(2) 次の(ｱ)～(ｴ)の遷移元素に関する記述のうち，正しいものには「○」を，誤っているものには「×」を記入せよ。
(ｱ) 遷移元素の単体はすべて金属である。
(ｲ) 典型元素の金属の単体と比べて，遷移元素の単体は密度が大きいが，融点が低いものが多い。
(ｳ) 遷移元素は典型元素と異なり，同族元素だけでなく同一周期の隣り合う元素とも性質がよく似ているものが多い。
(ｴ) 銅，銀，金は希硫酸には溶けないが，硝酸には溶ける。
□答え……
(1)
あ 3
い 11
う，え 2，1 (順不同)
(2)
(ｱ) ○
(ｲ) ×
※(ｲ) 典型元素の金属の単体と比べて，遷移元素の単体は密度が大きいが，融点が高いものが多いです。
(ｳ) ○
(ｴ) ×
■2012年 星薬科大学 Ｂ方式 薬
問 次の記述のうち，正しいものを1つ選べ。
1．元素の周期表の10族から18族を典型元素という。
2．2族元素をアルカリ土類金属という。
3．元素の約20％は金属元素である。
4．遷移元素は，異なる族の元素でもよく似た性質を示すことが多い。
5．1族元素をアルカリ金属という。
□答え
……4
※元素の周期表の1,2,12族から18族を典型元素といいます。
※元素の約80％が金属元素です。
※水素Hをのぞく1族元素をアルカリ金属といいます。
※ベリリウムBeとマグネシウムMgを除く2族元素をアルカリ土類金属といいます。
ひっかけ問題でよく出題されるので注意しましょう！
■2012年 龍谷大学 Ａ日程 理工
(1) 金属の結晶では，金属元素の原子が規則正しく並んで多数結合している。金属の結晶内では，原子から価電子が離れることができる。この価電子は，金属内を自由に動きまわり，〔 1 〕。この電子を自由電子という。このように金属には，自由電子があるため，〔 2 〕が大きい。周期表によれば，元素の約 が金属元素であることがわかる。元素は典型元素と遷移元素に分けられるが，典型元素の約半数が金属元素であり，遷移元素は〔 3 〕である。遷移元素は，周期表の第〔 4 〕周期以降の3～11族に位置している。
問1 空所〔 1 〕に当てはまる最も適当なものを，次の中から一つ選びなさい。解答番号 11
① イオン結合でつながっている
② 共有結合でつながっている
③ クーロン力によりつながっている
④ 結晶中の約半分の原子に共有されている
⑤ 結晶中のすべての原子に共有されている
⑥ ファンデルワールス力によりつながっている
問2 空所〔 2 〕に当てはまる最も適当なものを，次の中から一つ選びなさい。
① 吸湿性 ② 伸縮性 ③ 断熱性 ④ 電気伝導性 ⑤ 熱硬化性
問3 空所〔 3 〕に当てはまる最も適当なものを，次の中から一つ選びなさい。
① すべて金属元素
② すべて非金属元素
③ 約1/2が金属元素
④ 約1/3 が非金属元素
⑤ 約1/5が金属元素
⑥ 約1/5が非金属元素
問4 空所〔 4 〕に当てはまる最も適当なものを，次の中から一つ選びなさい。
① 1
② 2
③ 3
④ 4
⑤ 5
⑥ 6
⑦ 7
⑧ 8
□答え……
問1……⑤ 結晶中のすべての原子に共有されている
問2……④ 電気伝導性
問3……① すべて金属元素
問4……4
■2011年 岐阜大学 医 応用生物科 工 一部改
元素は典型元素と遷移元素に分けられる。典型元素では，原子番号の増加とともに ア の数が周期的に変化するので，同一周期中の元素の化学的性質は周期的に変化する。一方，遷移元素は，原子番号が変わっても ア の数があまり変化しない。
問1．文中の ア に適切な語句を答えよ。
問2．原子番号が1～36までの元素に関する以下の記述のうち，正しいものをすべて選び記号で答えよ。
(a) 典型元素はすべて非金属元素である。
(b) 遷移元素はすべて金属元素である。
(c) 遷移元素は10種類ある。
(d) 単体が常温で気体の元素は9種類ある。
(e) 単体が常温で液体の元素は2種類ある。
(f) 原子量は原子番号に常に比例している。
□答え……
問1．……ア 価電子
問2．……(b)，(d)
■2012年 広島市立大学 情報科
問 文中のア,イに適切な数字または語句を答えよ。
金属元素の単体は，液体の( ア )を除きすべて常温で固体である。典型元素は，金属元素と非金属元素からなる。一方，周期表の第4周期以降の3族からエ( イ )までの遷移元素は，すべて金属元素である。遷移元素のイオンや化合物は着色しているものが多い。
□答え……
ア……臭素
イ……11
■2011年 三重大学 医 工 生物資源
周期表の ウ 族から11族に属する元素を遷移元素という。このように，典型元素と異なり，(b)遷移元素では周期表の隣接する エ の元素で性質が類似することも多い。
遷移元素では複数の酸化数をとり，有色のイオンを作るものが多い。鉄イオンには＋2と＋3の酸化数をとる2種類が存在し，鉄(Ⅱ)イオン水溶液は オ 色，鉄(Ⅲ)イオン水溶液は カ 色である。また，遷移元素は(c)錯イオンを作りやすい。錯イオンとは中心となる金属イオンに，非共有電子対をもつ分子や陰イオンが キ 結合したものである。
問1 文章中の， エ ～ カ に適切な語句を，次の①～⑦からそれぞれ選べ。
① 高 い ② 低 い ③ 上 下 ④ 左 右
⑤ 赤 褐 ⑥ 黄 褐 ⑦ 淡 緑
問2 文章中の イ ， ウ に適切な数値を記せ。
問3 文章中の キ ， ク に適切な語句を記せ。
問4 下線部(b)の理由を説明せよ。
□答え……
問1
エ……④
オ……⑦
カ……⑥
問2
イ……4
ウ……3
問3
キ……配位
ク……不動態
問4 遷移元素では，原子番号が増加しても価電子の数が1～2で変化しないため。
■2013年 横浜国立大学 理工
次の文章を読み，以下の1)～3)に答えよ。
一般的な金属では，外部からの力によって原子の層が滑るように動き，金属の変形が起きる。金属をたたくと薄く広がる性質を E とよび，引っ張ると細い線にできる性質を F という。この性質を利用して，銅線などが作られる。また，金属は原子半径が G ほど，また価電子数が H ほど金属結合が強くなり，融点や沸点が I なる。一般に，典型元素の金属より遷移元素の金属の方が融点や沸点が J ，密度の K ものが多い。
金属は様々な添加物を加え高機能化させる場合もある。例えば，青銅は金属銅を主成分として L を含む合金であり，美術品や10円硬貨などに用いられる。また，真ちゅう(黄銅と呼ばれることもある)は金属銅を主成分として M を含む合金であり，楽器などに用いられる。
1) EおよびFにあてはまる語句を答えよ。
2) G～Kに該当する語句を下記の語群から選べ。
Gの語群： 大きい， 小さいHの語群： 多い， 少ない
Iの語群： 高く， 低くJの語群： 高く， 低く
Kの語群： 大きい， 小さい
3) LおよびMにあてはまる物質名もしくは元素記号を答えよ。
□答え……
1)
E 展性
F 延性
2)
G 小さい
H 多い
I 高く
J 高く
K 大きい
3)
L すず [Sn]
M 亜鉛 [Zn]
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2011年～2013年までで、典型元素と遷移元素に関して出題された全国の入試問題を徹底的に分析し,まとめてみました。
遷移元素に関する出題が圧倒的に多く，次の７つをおさえれば，ほぼ100％大丈夫でしょう。
特に，①，②，③，⑦が頻出です！
■遷移元素
①周期表の第4周期以降の3～11族に位置している。
②すべて金属元素である。
③最外殻電子は1個または2個で，ほぼ一定。原子番号が変わっても価電子の数がほとんどの元素で1個または2個であることから，となりあう元素の化学的性質も似ている。
④イオンや化合物には，有色のものが多い。
⑤単体や化合物は，触媒として用いられるものが多い。
⑥酸化数は，通常安定な＋2あるいは＋3のほかに，Mnに代表されるように多くの酸化数を示す。
⑦典型元素の金属の単体と比べて，融点や沸点が高く，密度の大きいものが多い。
■典型元素
①典型元素は，金属元素と非金属元素がある。
②周期表の1，2，12～18族に位置している。
下記は実際に出題された入試問題です。
上記のポイントをしっかり頭に入れたうえで挑戦してみましょう！
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■2013年 大学入試センター 本試験 化学Ⅰ
問 元素の周期表に関する記述として誤りを含むものを，次の①～⑤のうちから一つ選べ。
① 2族元素の原子は，2価の陽イオンになりやすい。
② 17族元素の原子の価電子の数は，7である。
③ 18族元素は，反応性に乏しい。
④ 典型元素は，すべて非金属元素である。
⑤ 遷移元素は，すべて金属元素である。
□答え……④
※典型元素には，金属元素と非金属元素があります。
■2013年 京都産業大学 理 コンピュータ理工 総合生命科
遷移元素は，周期表第4周期以降の (1) 族～ (2) 族に位置する元素である。この元素は，熱や電気を導きやすい金属元素の一種で，たたくと薄く広がる性質( (3) 性)や引っ張ると細長く伸びる性質( (4) 性)がある。遷移元素の (A) 電子の数は1または2であり，それ以外の元素(典型元素)と異なり，同族元素だけでなく同一周期の隣り合う元素同士の性質が良く似ている。
問1 空欄(1)～(2)に適切な数値，空欄(3)(4)に適切な語句を記せ。
問2 空欄(A))に，以下の語群から適切な語句を選び，ア～ウの記号を記せ。
(A) 〔ア：電子殻 イ：内 殻 ウ：最外殻〕
□答え……
問1
(1) ……3
(2) ……11
(3) ……展性
(4) ……延性
問2
(A) ……ウ：最外殻
■2013年 神戸学院大学 総合リハビリテーション 栄養
遷移元素に関する次の記述A～Fのうちから，誤っているものを1つ選べ。
A 周期表3～11族に属する元素を遷移元素という。
B すべて金属元素である。
C 単体は，典型元素の単体と比較して密度の大きいものが多い。
D 最外殻電子は3個または4個で，ほぼ一定である。
E イオンや化合物には，有色のものが多い。
F 単体や化合物は，触媒として用いられるものが多い。
□答え……D 最外殻電子は3個または4個で，ほぼ一定である。
※遷移元素の最外殻電子は1個または2個で，ほぼ一定です。
■2011年 中京大学 情報理工
問 元素の周期表に関する次の記述について，空欄 ア ～ オ にあてはまる最も適切な語句を，以下の解答群からそれぞれ1つずつ選べ。
周期表の同じ縦の列に並んだ元素は， ア と呼ばれる。 ア の中には，原子の イ 数が同じで性質が互いに良く似ているため固有の名称でよばれるものがある。例えば水素を除く1列目の ア は， ウ と呼ばれ，イオン化傾向が大きく， イ を放って1価の陽イオンになりやすい。このような周期表の縦の列に並んだ元素同士の性質が似ている元素は，1列目の他に，周期表の2列目および12～18列目に見られ，これらは エ と呼ばれている。一方で，3～11列目の元素は オ と呼ばれ，周期表の横の行に並んだ元素の性質が，似ていることが多い。
解答群
① アルカリ金属元素 ② アルカリ土類金属元素
③ 価電子 ④ 希ガス元素 ⑤ 原子番号 ⑥ 遷移元素
⑦ 中性子 ⑧ 典型元素 ⑨ 同族元素 ⑩ ハロゲン元素
⑪ 非金属元素 ⑫ 陽子
□答え……
ア……⑨ 同族元素
イ……③ 価電子
ウ……① アルカリ金属元素
エ……⑧ 典型元素
オ……⑥ 遷移元素
■2011年 東京慈恵会医科大学 医
A～Dに当てはまる数字または語句を答えよ。
周期表の第 A 族から第 B 族までの元素を遷移元素と呼び，第 C 周期元素では21Sc以降の元素が含まれる。以前には，30Znもこれに含める考え方があったが，現在は典型元素に分類されている。これは，遷移元素が，通常安定な＋2あるいは＋3の酸化数のほかに，25Mnに代表されるように多くの酸化数を示すのに対し，Znの同族元素には，最高＋2の酸化数が知られるのみであるからである。この理由は，Zn2＋イオンでは D 殻以下の電子殻がすべて閉殻となる電子配置をとることによる。一方，Mnには＋2から＋7までの原子価が知られている。酸化数の大きい酸化マンガン(Ⅳ)や過マンガン酸カリウム(KMnO4)は酸化剤として重要である。
□答え……
A 3
B 11
C 4
D M
■2011年 東京理科大学 Ｂ方式 薬
周期表と元素に関する次の設問に答えなさい。
(1)の文章中の空欄 (ｱ) ～ (ｴ) に最も適当な語句または記号を指定された解答群から選び，その番号を解答用マークシートの指定された欄にマークしなさい。また， ① ～ ④ には最も適当な数字を解答用マークシートの指定された欄にマークしなさい。
(1) 周期表の横の行を周期といい，第1周期から第7周期まである。周期表の縦の列を族といい，第1族から第18族まである。各周期の1， ① および ② ～18の各族の元素を (ｱ) ，また各周期の3～ ③ の各族の元素を (ｲ) とよぶ。(ｲ)は原子番号が変わっても (ｳ) の数がほとんどの元素で1個または ④ 個であることから，となりあう元素の (ｴ) も似ている。
解答群Ⅰ 〔(ｱ)～(ｺ)の解答群〕
00 右 上 01 右 下 02 左 上 03 左 下
04 弱 く 05 強 く 06 失 う 07 得 る
08 典型元素 09 遷移元素 10 原子価 11 価電子
12 軌道電子 13 化学的性質 14 物理的性質
□答え……
①……2
②……12
③……11
④……2
ア……08 典型元素
イ……09 遷移元素
ウ……11 価電子
エ……13 化学的性質
■2011年 東京理科大学 Ｂ方式 理２部
周期律や元素などの性質に関する以下の文章の (1) ～ (2 に，最も適切な語句をそれぞれの解答群から選び，その番号を解答用マークシートの指定された欄にマークしなさい。
周期表の中央部分に位置する3～11族の元素を (1) という。 (1) の価電子数は原子番号順に1個ずつ増加するが，第4周期では内側の電子殻で電子が増加していき，最外殻電子数は1個から最大で (2) 個までとりうる。 (1) は一般に酸化数やイオンの色が変化しやすい性質がある。
(1)の解答群
1 遷移元素 2 典型元素 3 非金属元素 4 アルカリ金属 5 アルカリ土類金属
(2)の解答群
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
□答え……
(1) 1
(2) 2
■2011年 同志社大学 生命医科 理工 スポーツ健康科 心理 文化情報
周期表で( あ )族から( い )族の元素は遷移元素とよばれ，日常生活で重要なものが多い。遷移元素の最外殻電子の数は( う )または( え )個であり，同一の遷移元素でも複数の酸化数を示すことが多い。
(1) 文中の空欄( あ )～( え )に最も適する数値を答えよ。
(2) 次の(ｱ)～(ｴ)の遷移元素に関する記述のうち，正しいものには「○」を，誤っているものには「×」を記入せよ。
(ｱ) 遷移元素の単体はすべて金属である。
(ｲ) 典型元素の金属の単体と比べて，遷移元素の単体は密度が大きいが，融点が低いものが多い。
(ｳ) 遷移元素は典型元素と異なり，同族元素だけでなく同一周期の隣り合う元素とも性質がよく似ているものが多い。
(ｴ) 銅，銀，金は希硫酸には溶けないが，硝酸には溶ける。
□答え……
(1)
あ 3
い 11
う，え 2，1 (順不同)
(2)
(ｱ) ○
(ｲ) ×
※(ｲ) 典型元素の金属の単体と比べて，遷移元素の単体は密度が大きいが，融点が高いものが多いです。
(ｳ) ○
(ｴ) ×
■2012年 星薬科大学 Ｂ方式 薬
問 次の記述のうち，正しいものを1つ選べ。
1．元素の周期表の10族から18族を典型元素という。
2．2族元素をアルカリ土類金属という。
3．元素の約20％は金属元素である。
4．遷移元素は，異なる族の元素でもよく似た性質を示すことが多い。
5．1族元素をアルカリ金属という。
□答え
……4
※元素の周期表の1,2,12族から18族を典型元素といいます。
※元素の約80％が金属元素です。
※水素Hをのぞく1族元素をアルカリ金属といいます。
※ベリリウムBeとマグネシウムMgを除く2族元素をアルカリ土類金属といいます。
ひっかけ問題でよく出題されるので注意しましょう！
■2012年 龍谷大学 Ａ日程 理工
(1) 金属の結晶では，金属元素の原子が規則正しく並んで多数結合している。金属の結晶内では，原子から価電子が離れることができる。この価電子は，金属内を自由に動きまわり，〔 1 〕。この電子を自由電子という。このように金属には，自由電子があるため，〔 2 〕が大きい。周期表によれば，元素の約 が金属元素であることがわかる。元素は典型元素と遷移元素に分けられるが，典型元素の約半数が金属元素であり，遷移元素は〔 3 〕である。遷移元素は，周期表の第〔 4 〕周期以降の3～11族に位置している。
問1 空所〔 1 〕に当てはまる最も適当なものを，次の中から一つ選びなさい。解答番号 11
① イオン結合でつながっている
② 共有結合でつながっている
③ クーロン力によりつながっている
④ 結晶中の約半分の原子に共有されている
⑤ 結晶中のすべての原子に共有されている
⑥ ファンデルワールス力によりつながっている
問2 空所〔 2 〕に当てはまる最も適当なものを，次の中から一つ選びなさい。
① 吸湿性 ② 伸縮性 ③ 断熱性 ④ 電気伝導性 ⑤ 熱硬化性
問3 空所〔 3 〕に当てはまる最も適当なものを，次の中から一つ選びなさい。
① すべて金属元素
② すべて非金属元素
③ 約1/2が金属元素
④ 約1/3 が非金属元素
⑤ 約1/5が金属元素
⑥ 約1/5が非金属元素
問4 空所〔 4 〕に当てはまる最も適当なものを，次の中から一つ選びなさい。
① 1
② 2
③ 3
④ 4
⑤ 5
⑥ 6
⑦ 7
⑧ 8
□答え……
問1……⑤ 結晶中のすべての原子に共有されている
問2……④ 電気伝導性
問3……① すべて金属元素
問4……4
■2011年 岐阜大学 医 応用生物科 工 一部改
元素は典型元素と遷移元素に分けられる。典型元素では，原子番号の増加とともに ア の数が周期的に変化するので，同一周期中の元素の化学的性質は周期的に変化する。一方，遷移元素は，原子番号が変わっても ア の数があまり変化しない。
問1．文中の ア に適切な語句を答えよ。
問2．原子番号が1～36までの元素に関する以下の記述のうち，正しいものをすべて選び記号で答えよ。
(a) 典型元素はすべて非金属元素である。
(b) 遷移元素はすべて金属元素である。
(c) 遷移元素は10種類ある。
(d) 単体が常温で気体の元素は9種類ある。
(e) 単体が常温で液体の元素は2種類ある。
(f) 原子量は原子番号に常に比例している。
□答え……
問1．……ア 価電子
問2．……(b)，(d)
■2012年 広島市立大学 情報科
問 文中のア,イに適切な数字または語句を答えよ。
金属元素の単体は，液体の( ア )を除きすべて常温で固体である。典型元素は，金属元素と非金属元素からなる。一方，周期表の第4周期以降の3族からエ( イ )までの遷移元素は，すべて金属元素である。遷移元素のイオンや化合物は着色しているものが多い。
□答え……
ア……臭素
イ……11
■2011年 三重大学 医 工 生物資源
周期表の ウ 族から11族に属する元素を遷移元素という。このように，典型元素と異なり，(b)遷移元素では周期表の隣接する エ の元素で性質が類似することも多い。
遷移元素では複数の酸化数をとり，有色のイオンを作るものが多い。鉄イオンには＋2と＋3の酸化数をとる2種類が存在し，鉄(Ⅱ)イオン水溶液は オ 色，鉄(Ⅲ)イオン水溶液は カ 色である。また，遷移元素は(c)錯イオンを作りやすい。錯イオンとは中心となる金属イオンに，非共有電子対をもつ分子や陰イオンが キ 結合したものである。
問1 文章中の， エ ～ カ に適切な語句を，次の①～⑦からそれぞれ選べ。
① 高 い ② 低 い ③ 上 下 ④ 左 右
⑤ 赤 褐 ⑥ 黄 褐 ⑦ 淡 緑
問2 文章中の イ ， ウ に適切な数値を記せ。
問3 文章中の キ ， ク に適切な語句を記せ。
問4 下線部(b)の理由を説明せよ。
□答え……
問1
エ……④
オ……⑦
カ……⑥
問2
イ……4
ウ……3
問3
キ……配位
ク……不動態
問4 遷移元素では，原子番号が増加しても価電子の数が1～2で変化しないため。
■2013年 横浜国立大学 理工
次の文章を読み，以下の1)～3)に答えよ。
一般的な金属では，外部からの力によって原子の層が滑るように動き，金属の変形が起きる。金属をたたくと薄く広がる性質を E とよび，引っ張ると細い線にできる性質を F という。この性質を利用して，銅線などが作られる。また，金属は原子半径が G ほど，また価電子数が H ほど金属結合が強くなり，融点や沸点が I なる。一般に，典型元素の金属より遷移元素の金属の方が融点や沸点が J ，密度の K ものが多い。
金属は様々な添加物を加え高機能化させる場合もある。例えば，青銅は金属銅を主成分として L を含む合金であり，美術品や10円硬貨などに用いられる。また，真ちゅう(黄銅と呼ばれることもある)は金属銅を主成分として M を含む合金であり，楽器などに用いられる。
1) EおよびFにあてはまる語句を答えよ。
2) G～Kに該当する語句を下記の語群から選べ。
Gの語群： 大きい， 小さいHの語群： 多い， 少ない
Iの語群： 高く， 低くJの語群： 高く， 低く
Kの語群： 大きい， 小さい
3) LおよびMにあてはまる物質名もしくは元素記号を答えよ。
□答え……
1)
E 展性
F 延性
2)
G 小さい
H 多い
I 高く
J 高く
K 大きい
3)
L すず [Sn]
M 亜鉛 [Zn]
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分子やイオンの粒子の大きさは、物質によって異なります。したがって、ある大きさ以上の粒子を通さない穴の空いた膜を用いれば、その大きさによって物質を分けることができます。
このような膜を半透膜とよびます。
図１のようにU字管を準備し、溶媒分子を通し、溶質粒子は通さない半透膜を中央部分に取り付け、左側に溶液、右側に溶媒を両液面の高さが等しくなるように入れ、長時間放置します。
すると、溶媒分子は溶媒側から溶液側に向かって半透膜を通って移動(浸透という)し、両液面差が一定となったところで溶媒分子の移動が止まります。(図２の状態)
このとき溶液の液面を、もとの高さにするために必要な圧力を浸透圧(図３ 紫色の矢印)といいます。
また、浸透圧は、溶媒分子が半透膜を通して溶液側に浸透しようとする圧力(橙色の矢印)であるともいえます。
浸透圧の計算問題は、ファントホッフの公式に数値をあてはめれば簡単！と思っている人が多いですが、中堅以上の大学の入試問題となるとそうはいきません。
特に、「U字管の液面差の絡む浸透圧問題」が圧倒的に多く出題され、その解答率は極端に低くなります。
その原因は、溶液柱の圧力をPaの単位に換算することがわからないためです。
また、浸透圧は希薄溶液の場合には、溶質の種類によらず、溶液のモル濃度C(mol/L)に比例します。
これより、比例定数を用いて次のように表されます。
Π＝CRT
このときの溶液のモル濃度C(mol/L)は、溶液中での溶質の物質量で、例えば、電解質は水溶液中で電離するため、同濃度の非電解質の水溶液に比べて溶質の粒子(イオンや分子)数が多くなります。
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■特徴１
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■特徴２
他の参考書には載っていない,見たことのないようなポイントやまとめ表を掲載。
例えば……
□X線の遮蔽剤といえば？
X線の造影剤と言えば？
マニアックな知識ではなく,これらは意外と入試で出題されています！
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□硫化カドミウムCdS,クロム酸鉛(Ⅱ)PbCrO4,酸化亜鉛ZnO,硫酸バリウムBaSO4,酸化鉄(Ⅲ)Fe2O3
これらに共通する用途は？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□ケイ素Si,リンP,硫黄Sの単体にうち天然に存在するものは？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□水酸化ナトリウムNaOH,水酸化カリウムKOH,リン酸H3PO4,塩化カルシウムCaCl2,塩化マグネシウムMgCl2,塩化鉄(Ⅲ)六水和物
これらの物質に共通する性質は？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□２つの主要な乾留の反応を言えますか？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
■特徴３
くらべてつなげてまとめる表を多数掲載
人間の脳は、事柄と事柄をシナプスで繋ぎ、記憶していくことから、英単語などを記憶する際には、グループごとに分類したり、関連するイメージでつなげて覚えていくと、効率的に語彙を増やし、忘れにくいことなどが知られています。
そこで,くらべてつなげて覚えられるようにまとめました。
例えば……
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
■特徴４
豊富な色を使用。
化学は,呈色反応や化合物などの色を問う問題がよく出題されることから,色がついた文字色を何度も見ることによって記憶がより定着します。
例えば……
□白煙が生じる２つの反応を挙げられますか？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□銅と銀の主要な化合物の色を言えますか？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□典型・遷移金属の主要な酸化物の色を言えますか？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□主要な水和物の色を言えますか？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
■特徴５
「キーワード連想」を掲載
当然ながら、入試は時間が勝負です。
そこで,あるキーワードがでたら,ポイントがすぐに連想できるようになるようにまとめました。
例えば…
□天然ガスから分離 or 沸点が最も低い or イオン化エネルギーが最も大きい or 最も理想気体に近い気体とあったら？
□空気中で最も多く存在する希ガスとあったら？
□白色顔料,医薬品,化粧品とあったら？
□黒い多量のススとあったら？
□果実の成熟作用,植物ホルモンとあったら？
□強い光を放って燃焼とあったら？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
★他にも掲載している例を紹介します。
□リン酸カルシウムからリン酸までの反応の流れが言えますか？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□二酸化ケイ素からシリカゲルまでの反応の流れが言えますか？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□次の酸のうち揮発性の酸はどれですか？
硝酸,塩酸,フッ化水素酸, 酢酸,濃硫酸
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□希硫酸と濃硫酸の性質を言えますか？
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□無機化学において,水素が発生する頻出の反応を何個挙げられますか？
こんな形で掲載
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□次のアルミニウムに関する用語を説明できますか？
ボーキサイト,アルマイト,アルミナ,ジュラルミン,テルミット
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□混同しやすい無水物の生成反応
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□有機化合物のにおい
こんな形で掲載
↓ ↓ ↓ ↓
□ナトリウムフェノキシドの２つの生成反応
こんな形で掲載
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□混同しやすい有機化合物の反応
こんな形で掲載
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□こんな図表とか
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これらはほんの一部です！
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