➀アンモニアソーダ法の第1式の反応式
➁アンモニアソーダ法の第2式の反応式
③石灰石の本名と化学式
④石こうの本名と化学式
⑤蛍石の本名と化学式
⑥生石灰の本名と化学式
⑦消石灰の本名と化学式
⑧焼石こうの本名
問1 以下の気体の製法についての質問です。
① 塩化ナトリウム＋濃硫酸
② 酢酸ナトリウム＋水酸化ナトリウム
③ 酸化マンガン(Ⅳ)＋濃塩酸
④ 銅＋濃硝酸
⑤ 石灰石＋希塩酸
⑥ 塩化アンモニウム＋水酸化カルシウム
⑦ 硫化鉄(Ⅱ)＋希硫酸
(1) 加熱を要する実験をすべて答えましょう。
(2) 発生気体が濃硫酸で乾燥できる実験をすべて答えましょう。
(3) 発生気体がソーダ石灰で乾燥できる実験をすべて答えましょう。
(4) 発生気体が塩化カルシウムで乾燥できる実験をすべて答えましょう。
(5) 発生気体が下方置換で捕集される実験をすべて答えましょう。
問2
体積一定の密閉容器中に，水蒸気と窒素の混合気体があり，746Kにおいてその全圧は5×10⁵Paである。温度を下げていくと，ある温度で水のみが凝縮しはじめ，373Kにおいてその全圧は1.5×10⁵Paとなった。373KにおいてH₂Oのうち何％が液体で存在しているか。整数で答えましょう。
問3 正誤問題です。
(1) 赤リンは水中保存。
(2) 黄リンは石油中保存。
(3) 肥料の三要素はN，P，Ca。
(4) 黄リンは空気中で強熱すると赤リンになる。
問4 反応式を答えましょう。
骨や歯の主成分＋硫酸→過リン酸石灰
解答です。
➀アンモニアソーダ法の第1式の反応式
NaCl＋H₂O＋NH₃＋CO₂→NaHCO₃＋NH₄Cl
➁アンモニアソーダ法の第2式の反応式
2NaHCO₃→Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂
③石灰石の本名と化学式
炭酸カルシウムCaCO₃
④石こうの本名と化学式
硫酸カルシウム二水和物CaSO₄・2H₂O
⑤蛍石の本名と化学式
CaF₂フッ化カルシウム
⑥生石灰の本名と化学式
CaO酸化カルシウム
⑦消石灰の本名と化学式
Ca(OH)₂水酸化カルシウム
⑧焼石こうの本名
硫酸カルシウム半水和物
問1
(1)①②③⑥
判断基準は授業の通り，①濃硫酸②固体のみ③濃塩酸⑥固体のみ，ですね。
(2)①②③④⑤
(3)②⑥
(4)①②③④⑤⑦
①HCl③Cl₂④NO₂⑤CO₂はソーダ石灰のみ使用不可ですね。授業の通り，酸性の気体たち。
一方，⑦H₂Sはソーダ石灰と濃硫酸が使用不可，⑥NH₃はソーダ石灰のみ使用可能です。
また，②はCH₃COOH＋NaOH→CH₄＋Na₂CO₃です。CH₄はその他の気体なのですべての乾燥剤が使用可能です。
(5)①③④⑤⑦
酸性の気体は下方置換ですね。
問2
746Kにおける水蒸気をa[Pa]，窒素をb[Pa]とすると，a＋b＝5×10⁵です。373Kでは飽和状態になっている水蒸気が1×10⁵[Pa]，窒素は絶対温度に比例して0.5b[Pa]なので，1×10⁵＋0.5b＝1.5×10⁵になります。両式からa＝4×10⁵，b＝1×10⁵が得らえます。373Kでは本来0.5aすなわち2×10⁵Paを作ることができた水蒸気が1×10⁵Paに抑えられているので50％が気体，残り50％が液体であるとわかります。
ポイントはどこにあるでしょう。
水の沸点は100℃という知識を計算問題に用いることの経験をこの問題で積んでほしいと思っています。水の沸点は100℃→100℃における水の蒸気圧は1×10⁵Paと言い換えることで，与えられていない蒸気圧の値を使いことができます。問題が“水”“100℃”という条件をそろえたときのみ発動する解法です。このような問題を含め，問題集には載らないが入試に頻出の問題を訓練していくのが夏期講習のメインテーマです。ご期待ください。
問3
(1)誤
特に自然発火はないですから，瓶や容器に入れて密閉しておけば問題ありません。
(2)誤
自然発火しますから空気を断つことが必要です。水に沈めておきましょう。石油では“怖くて取りだせない”だけでなく，石油って中に空気が結構溶けるので，仮に入れたとしてもたぶん石油に含まれている空気で発火すると思います。
(3)誤
窒素，リン，カリウムの3つです。
(4)誤
空気を断って加熱しないと自然発火して十酸化四リンになってしまいます。空気を断って加熱すれば高温で赤リンに変化します。黄リンのP4分子は結合角が狭く，加熱によりそれが切れどんどんつながっていきます。それが赤リンです。
問4
Ca₃(PO₄)₂＋2H₂SO₄→Ca(H₂PO₄)₂＋2CaSO₄