| 問1 | ①（誤）リチウムは第2周期のアルカリ金属で、常温・常圧で固体である。 ②（誤）ベリリウムは第2周期のアルカリ土類金属で、常温・常圧で固体である。 ③（正）塩素は第3周期のハロゲンで、常温・常圧で気体である。 ④（誤）ヨウ素は第5周期のハロゲンで、常温・常圧で固体である。 17族元素（ハロゲン）は、常温・常圧だとフッ素（第2周期）と塩素（第3周期）が気体、臭素（第4周期）が液体、ヨウ素（第5周期）が固体となる。 |
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| 1 ③ | 2点 | ||
| 問2 | 第4周期までの典型元素を対象として検討する。 ①（正）アルカリ金属元素は、1族元素のうち第1周期の水素を除くリチウム（第2周期）、ナトリウム（第3周期）、カリウム（第4周期）である。それぞれ、リチウムが赤色、ナトリウムが黄色、カリウムが赤紫色の炎色反応を示す。 ②（正） ③（正）一般に、周期表の右上にある元素ほど電気陰性度が大きい。同族元素のうちでは、原子番号の小さい（周期表で上にある）元素ほど電気陰性度が大きくなる。 ④（誤）貴ガス元素の最外殻原子の数は一般に8個だが、ヘリウムは例外で、2個の最外殻電子をもつ。 |
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| 2 ④ | 3点 | ||
| 問3 | 物質の状態変化が含まれているかどうかを検討する。 ア（正）海水（液体）→水蒸気（気体）→淡水（液体）と変化しており、状態変化を含む。 イ（正）雪（固体）→水（液体）と変化しており、状態変化を含む。 ウ（正）ドライアイス（固体）→二酸化炭素（気体）と変化しており、状態変化を含む。ドライアイスのように、固体から液体を経ずに気体に変化することを昇華という。 以上より、物質の状態変化を含むものはア、イ、ウのすべてである。 |
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| 3 ⑦ | 3点 | ||
| 問4 | ①（正） ②（誤）燃料電池は、燃料（水素）の燃焼により水が生じる反応を利用した電池である。 ③（誤）電子が流れ込むほうの電極が正極である。正極では還元反応が起こっている。 ④（誤）鉛蓄電池の電解質は希硫酸である。 |
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| 4 ① | 3点 | ||
| 問5 | ①②④（正）問題文のとおり。 ③（誤）半導体の性質を示すのはケイ素の結晶である。 |
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| 5 ③ | 3点 | ||
| 問6 | ア … 無色・無臭であることは、酸素、窒素、アルゴンにあてはまる。 イ … 火のついた線香を入れると、酸素ならば炎をあげて燃える。また貴ガスであるアルゴンは反応性をほとんど示さないため、火は消える。酸素にあてはまらず、アルゴンにあてはまることがわかればよい。 ウ … 各物質の分子量（原子量）は、酸素 O2 = 32 、窒素 N2 = 28、アンモニア NH3 = 17、アルゴン Ar = 40 である。空気は窒素と酸素を主成分とする混合気体であるから、その見かけの分子量は28より大きく32より小さい（約28.8である）。同温・同圧では物質量の等しい気体は種類にかかわらず同体積となるから、分子量（原子量）が大きいほど密度も大きい。よって密度が高い順に並べると、アルゴン > 酸素 > 空気 > 窒素 > アンモニア となる。空気よりも密度が大きいものはアルゴンと酸素である。 以上から、ア～ウの性質がすべてあてはまるものはアルゴンである。 |
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| 6 ④ | 3点 | ||
| 問7 | 【反応式】 CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2 【分子量】 H2O = 18、CO2 = 44 【生成した水の物質量】 18g ÷ 18g/1mol = 1.0mol 【生成した二酸化炭素の物質量】 反応式の係数より、生成したCO2の物質量はH2Oの2分の1であるから、0.50mol。 【二酸化炭素の質量】 0.50mol × 44g/1mol = 22g |
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| 7 ② | 3点 | ||
| 問8 | 反応において水素イオンを与える物質が酸、水素イオンを受け取る物質が塩基である（ブレンステッド・ローリーの定義）。 ①（正）水は、たとえばアンモニアと反応するときは酸としてはたらき、塩化水素と反応するときは塩基としてはたらく。 ②（誤）酸や塩基の強弱（電離度の大小）は、中和に必要な物質量とは無関係である。 ③（正）水素イオン濃度 [H+] = 1 × 10-n と表したときの n の値がpHである。 ④（正）酸（ pH < 7 ） を水で薄めると、水素イオン濃度は水に限りなく近づいていく。従ってpHは限りなく7に近づく。 |
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| 8 ② | 3点 | ||
| 問9 | 酸化数は次の規則に従って決定される。 水素原子の酸化数は +1、酸素原子の酸化数は -2。 化合物を構成する原子の酸化数の総和は 0。 多原子イオンを構成する原子の酸化数の総和は、そのイオンの価数に等しい。 それぞれ、下線を付した原子の酸化数を x として計算する。 ① SO42- … x + (-2) × 4 = -2 より、x = +6 ② HNO3 … 1 + x + (-2) × 3 = 0 より、x = +5 ③ MnO2 … x + (-2) × 2 = 0 より、x = +4 ④ NH4+ … x + 1 × 4 = 1 より、x = -3 以上より、酸化数が最も大きいものは、SO42-のS原子である。 |
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| 9 ① | 3点 | ||
| 問10 | 【気体アと気体イのモル濃度】 図1のグラフにおいて、「混合気体中の気体アの物質量の割合」が100%のときを読み取ることにより、気体アのモル濃度が 16g/mol であることがわかる。同様に、気体アの物質量の割合が0%のときを読み取ることにより、気体イのモル濃度は 40g/mol であることがわかる。 【密閉容器に封入した気体の物質量】 密閉容器に封入した気体アの質量が0.64gであるから、気体アの物質量は、 0.64g ÷ 16g/1mol = 0.040mol である。 同温・同圧では気体の種類に関係なくモル体積は一定であるので、同じ密閉容器に封入した混合気体の物質量も 0.040mol となる。 【気体アと気体イの物質量】 混合気体中の気体アの物質量を x〔mol〕 、気体イの物質量を y〔mol〕 とすると、 x + y = 0.040mol … (1) 16x + 40y = 1.36mol … (2) (1)と(2)を連立して解くと、 x = 0.01mol、 y = 0.03mol となる。 【気体アの物質量の割合】 以上より、混合気体に含まれる気体アの物質量の割合は、 0.01 ÷ ( 0.01 + 0.03 ) = 25% である。 |
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| 10 ② | 4点 | ||