| 問1 | a | ネオン（Ne）とクリプトン（Kr）はいずれも第18族の元素（貴ガス）。 典型元素では、最外殻電子の数は族番号の1の位に一致するので、ネオンとクリプトンの最外殻電子はいずれも8個である。 価電子の数は一般に最外殻電子の数と同じだが、最外殻電子が8個のときは他の原子と反応しにくいため価電子は0個とされる。 |
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| 12 ⑧ | 2点 | |||
| 13 ⓪ | 2点 | |||
| b | 容器に入ったネオンとクリプトンは同温・同圧・同体積であるから、アボガドロの法則により物質量も同じである。 【ネオンの物質量】 1.00g ÷ 20g/1mol = 0.050mol … クリプトンの物質量もこれと同じ 【クリプトンの体積】 気体のモル体積 = 22.4L/mol より、 0.050mol × 22.4L/1mol = 1.12L |
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| 14 ② | 3点 | |||
| c | 前問より、NeとKrの物質量はともに0.050molである。Krの原子量をMとする。 【Ne + 分銅の質量】 1.00g + 3.20g = 4.20g … (1) 【Krの質量】 0.050mol × M〔g〕/1mol = ( 0.050M )〔g〕 … (2) (1) と (2) がつり合っているので、 0.050M = 4.20 。これを解いて、M = 84 となる。 |
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| 15 ⑧ 16 ④ 全答 |
4点 | |||
| 問2 | a | 反応式 … SrCO3 → SrO + CO2 質量保存の法則より、 SrCO3の質量 = SrOの質量 + CO2の質量 が成り立つから、CO2の質量は、SrCO3の質量とSrOの質量の差に等しい。 定比例の法則より、 SrOとCO2の質量の比は常に一定である。 |
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| 17 ⑥ | 2点 | |||
| b | 表1に基づき、用いたSrCO3と加熱後に残った固体（SrO）の質量の差をとって、発生したCO2の質量を求めておくと、左から順に0.170g、0.340g、0.510gとなる。 またSrの原子量をMとすると、SrCO3の式量は M + 60 、SrOの分子量は M + 16 、CO2の分子量は 44 である。 反応式の係数の比より、1molのSrOと1molのCO2が生成したと想定すると、その質量比は ( M + 16 ) : 44 となる。 これが 0.400 : 0.170 （※） に等しいから、( M + 16 ) : 44 = 0.400 : 0.170 より、 M = 87.5 、整数値で 88 となる。 ※0.800 : 0.340 や 1.200 : 0.510 を使ってもよい。 |
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| 18 ③ | 3点 | |||
| 問3 | 反応式 … MgCO3 → MgO + CO2 … (a) 反応式 … CaCO3 → CaO + CO2 … (b) 式量／分子量 … MgCO3 = 84、CaCO3 = 100、MgO = 40、CaO = 56、CO2 = 44 試料A（MgCO3とCaCO3の混合物）に含まれるMgの物質量をx〔mol〕、Caの物質量をy〔mol〕とする。 反応式(a)では、x〔mol〕（ = 84x〔g〕）のMgCO3から、x〔mol〕（ = 40x〔g〕）のMgOとx〔mol〕（ = 44x〔g〕）のCO2が生成する。 反応式(b)では、y〔mol〕（ = 100y〔g〕）のCaCO3から、y〔mol〕（ = 56y〔g〕）のCaOとy〔mol〕（ = 44y〔g〕）のCO2が生成する。 試料Aの質量が 14.2g、残った固体（MgOとCaOの混合物）の質量が 7.6gであるから、発生したCO2の質量は 6.6gである。 これらから、 84x + 100y = 14.2 … (1) 40x + 56y = 7.6 … (2) 44x + 44y = 6.6 … (3) の関係が成り立ち、このうちのいずれか2つを連立（※）して解くと、 x = 0.050 、 y = 0.10 となる。 ※(2)と(3)を連立するのがやりやすい。 よって、MgとCaの物質量の比は x : y = 1 ： 2 である。 |
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| 19 ② | 4点 | |||