fastliver.com☆化学 埼玉大学(2021年)の理由を問う記述問題
今日は、埼玉大学(2021年)で出題された理由を問う記述問題を紹介します。
挑戦してみてください！
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鉛は周期表の「 ア 」族に属する元素であり，鉛原子は「 イ 」個の価電子を持つ。
単体の鉛は硝酸にも強塩基の水溶液にも溶ける「 ウ 」金属であるが，①塩酸には溶けない。
また，電磁波のうち波長の短い「 エ 」線を吸収することから，この電磁波の遮蔽材料に用いられる。
一方，鉛の化合物のうち，「 オ 」は鉛蓄電池の正極板に利用される。
また，鉛(Ⅱ)イオンを含む水溶液は②種々の陰イオンと反応して沈殿を生成することが知られている。
■問題１
空欄「 ア 」～「 エ 」にあてはまる適切な数字または化学用語を書け。
また，空欄「 オ 」にあてはまる適切な化学式を書け。
■問題２
下線部①について，その理由を説明せよ。
■問題３
下線部②について，鉛(Ⅱ)イオンを含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を少量加えると白色沈殿を生じるが，過剰に加えると溶けて無色に変化する。
この白色沈殿の化学式を書け。また，白色沈殿が溶けて無色に変化する理由について説明せよ。
埼玉大学(2021年) 一部略
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■問題１
ア…14
イ…4
ウ…両性
エ…γ（ガンマ）
オ…PbO2
カ…PbSO4
キ…SO42－
■問題２
表面に水に不溶なPbCl2の沈殿が付着し，PbとH＋の接触が遮断されるから。
■問題３
Pb(OH)2，過剰の水酸化物イオンにより[Pb(OH)2]2－の錯イオンを作るから。
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☆化学 大阪大学(2021年)の理由を問う記述問題
今日は、大阪大学(2021年)で出題された理由を問う記述問題を紹介します。
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近年，Liは電池材料として需要が増大している。Liは塩湖の塩水中に多く含まれ，塩水を濃縮精製してLi2CO3やLiClが製造される。
単体のLiは，LiClを原料として，陽極に黒鉛を，陰極に軟鋼(炭素を含む鉄)を用いた溶融塩電解によって得られ，LiCl水溶液の電気分解で得ることはできない。
化学電池は，正極と負極のそれぞれで進行する「 ア 」反応「と イ 」反応により，化学エネルギーを「 ウ 」エネルギーに変換する装置である。
リチウム電池は，正極活物質にはMnO2，負極活物質には金属Li，電解液には有機溶媒にLi塩を溶解させた溶液が用いられ，充電することができない「 エ 」電池である。
①放電により，正極活物質中のMnは4価から3価に変わる。
一方，リチウムイオン電池は，繰り返し充放電が可能な「 オ 」電池であり，代表的な正極活物質にはLi1－xCoO2(0＜x＜1)，負極活物質には黒鉛，電解液には有機溶媒にLi塩を溶解させた溶液が用いられる。
充電時には，外部からの電流により正極からリチウムイオンが脱離して負極の黒鉛層間に取り込まれ，放電時には，負極の黒鉛層間からリチウムイオンが移動し，正極に取り込まれることで電流を取り出している。
■問題１
「 ア 」～「 オ 」にあてはまる最も適切な語句を次の語群の中から選んで書け。
[位置， 一次， 運動， 還元， 酸化， 太陽，
電気， 二次， 熱， 燃料， 平衡]
■問題２
下線部①において，単体のLiが得られない理由を60字以内で説明せよ
大阪大学(2021年) 一部略
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■問題１
ア…還元
イ…酸化
ウ…電気
エ…一次
オ…二次
■問題２
リチウムはイオン化傾向が大きく，陰極ではリチウムイオンの還元よりも，水の還元が進行するため。
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☆化学 愛媛大学(2021年)の理由を問う記述問題
今日は、愛媛大学(2021年)で出題された理由を問う記述問題を紹介します。
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濃度のわからない酢酸水溶液とアンモニア水について，それぞれ下記のような中和滴定の実験を行った。
まず酢酸水溶液およびアンモニア水をそれぞれ①ホールピペットで正確にはかり取り，メスフラスコに入れて，純水を加え10倍に希釈した。
これらの希釈液を滴定用の試験液として，正確にホールピペットで10mLをはかり取って，コニカルビーカーに移し，②中和滴定用の指示薬を1～2滴加えた。
■問題
下線部①の操作を行う際に，ホールピペットとメスフラスコに器具洗浄後の水滴(純水)がわずかに付着していた。
このような場合，実験で正確な値を得るために，少量の試験液で器具を洗浄する「共洗い」を行うが，必ず「共洗い」が必要となるのは，ホールピペットとメスフラスコのどちらか。
その理由とともに答えなさい。
愛媛大学(2021年) 一部略
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器具…ホールピペット
理由…ホールピペットに純水の水滴が残っているとその分希釈されて濃度が変化するため。
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