| 問1 | 空気は窒素（N2）、酸素（O2）、二酸化炭素（CO2）などが混じりあったもので、混合物。 メタン（CH4）は２種類以上の物質が一定の割合で結合した物質で、化合物。 オゾン（O3）は１種類の元素からなる物質で、単体。 よって、単体－オゾン、化合物－メタン、混合物－空気となる。 |
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| 1 ⑥ | 3点 | |||
| 問2 | ①酸素（O2） 22.4L × 1mol/22.4L（気体のモル体積） = 1.00mol の酸素分子を含む。よって酸素原子は2.00mol。 ②水（H2O） 18g × 1mol/18g = 1.0mol の酸素原子を含む。 ③過酸化水素（H2O2） 1.0mol × 2 = 2.0mol の酸素原子を含む。 ④黒鉛（C） 12g × 1mol/12g = 1.0mol。完全燃焼の反応式 C + O2 → CO2 より、炭素1.0molに対して1.0molの二酸化炭素が発生するため、含まれる酸素原子は2.0mol。 以上より、酸素原子の物質量が最も小さいものは水18gに含まれる酸素である。 |
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| 2 ② | 4点 | |||
| 問3 | a | 陽子の数は原子番号と一致する。よって陽子の数を示しているのはイである。 価電子の数は最外殻電子の数と一致する。ただし希ガスの価電子は０個となる。よって価電子の数を示しているのはウである。 残ったアが中性子の数を示している。 以上より、ア－中性子、イ－陽子、ウ－価電子となる。 |
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| 3 ③ | 2点 | |||
| b | 【質量数が最も大きい原子】 質量数は陽子の数 + 中性子の数に等しい。すなわち、図1においてアとイの合計が質量数を表す。 これが最も大きいのは18Arであり、質量数は陽子18 + 中性子22 = 40となる。 【M殻に電子がなく原子番号が最も大きい原子】 第1周期（K殻） 1Hと2He 第2周期（K殻 + L殻） 3Liから10Neまで 第3周期（K殻 + L殻 + M殻） 11Naから18Arまで 第4周期（K殻 + L殻 + M殻 + N殻） 19K よって、M殻に電子がなく原子番号が最も大きいのはネオン（Ne）であり、原子番号は10となる。 |
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| 4-5 ④ ⓪ 全答 |
2点 | |||
| 6-7 ① ⓪ 全答 |
2点 | |||
| 問4 | ア … 自由電子をもち電気をよく通すのは金属結晶。 イ … ナフタレン（C10H8）は分子結晶。 ウ … 共有結合の結晶は電気を通さないものが多いが、黒鉛（C）は電気をよく通す。 よって、ア－金属、イ－分子、ウ－共有結合のとなる。 なおイオン結晶は、固体だと電気を通さないが、液体や水溶液にすると電気を通す。 |
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| 8 ⑤ | 3点 | |||
| 問5 | イオン化傾向は Mg > Al > Pt の順に大きい。 マグネシウムは熱水や高温の水蒸気と反応する。 アルミニウムは高温の水蒸気と反応する。 白金は水とほとんど反応しない。 よって、高温の水蒸気と反応するのは Al, Mg である。 |
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| 9 ④ | 3点 | |||
| 問6 | 「酸化剤としてはたらいている」 = 「還元されている」 = 「酸化数が減少している」となる。 ①（誤）Cは酸化数が+2から+4に増加しており、酸化されている（還元剤としてはたらいている）。 ②（誤）酸化数が変化した物質はない。 ③（誤）酸化数が変化した物質はない。 ④（正）Brは酸化数が0から-1に減少しており、還元されている（酸化剤としてはたらいている）。 |
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| 10 ④ | 4点 | |||
| 問7 | 【体積の単位変換】 100mL × 1cm3/1mL = 100cm3 【体積 × 密度 = 質量】 100cm3 × d〔g/cm3〕 = 100d〔g〕 【溶液の質量 × 質量パーセント濃度 = 溶質の質量】 100d〔g〕 × ( x/100 ) = xd〔g〕 【溶質の質量 ÷ モル質量 = 溶質の物質量】 xd〔g〕 ÷ M〔g/mol〕 = xd/M〔mol〕 |
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| 11 ① | 3点 | |||
| 問8 | 負極の半反応式を2倍することで流れる電子の量を4e-にそろえる。 正極 … O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O 負極 … 2H2 → 4H+ + 4e- 全体の反応式 … 2H2 + O2 → 2H2O 【生成する水の質量】 反応式の係数より、生成するH2Oの物質量は流れる電子の2分の1、すなわち1.0mol。 H2Oの分子量 = 18 より、水の質量は 1.0mol × 18g/mol = 18g 【消費される水素の質量】 反応式の係数より、消費されるH2の物質量は流れる電子の2分の1、すなわち1.0mol。 H2の分子量 = 2.0 より、水素の質量は 1.0mol × 2.0g/mol = 2.0g |
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| 12 ⑤ | 4点 | |||