今日はトタンとブリキに関する理由を記述する問題です。
トタンとブリキに関する問題は,出題率は非常に高いので確実にマスターしましょう。
□問題１
鉄を亜鉛でめっきしたものは,鉄をスズでめっきしたものより腐食されにくい理由は？
□解答例
亜鉛の方がスズよりもイオン化傾向が大きく酸化されやすいため(陽イオンとなって溶けやすい)。
□問題２
表面に傷がついて鉄が露出したとき,ブリキよりもトタンのほうがさびにくい理由は？
□解答例１
イオン化傾向の大小は亜鉛＞鉄＞スズであり，トタンでは亜鉛，ブリキでは鉄が先に酸化されてしまうから。
□解答例２
トタンの場合,鉄に比べて亜鉛の方がイオン化傾向が大きいため,傷がついても亜鉛が優先的に酸化され,鉄の腐食
が防がれる,ブリキの場合,鉄に比べてスズの方がイオン化傾向が小さいため,傷がつくと鉄が優先的に酸化
(陽イオンとなって溶ける)されてしまうため。
※補足解説
めっきとは,鉄などの金属の表面に,他の金属で覆って表面処理する操作で,めっきによって,腐食を防いだり装飾を施すことができます。
鉄の表面にスズをめっきしたものをブリキ,鉄の表面に亜鉛をめっきしたものをトタンといいます。
ブリキは缶詰の缶や玩具に,トタンは建築資材に用いられています。
問題①，②ともに『イオン化傾向』というのはキーワードを用いて答えることがポイントです。
イオン化傾向とは,金属の単体が水溶液中で電子を放出して陽イオンになろうとする性質で,その順序をイオン化列といい,次のようになります。
K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H2＞Cu＞Hg＞Ag＞Pt＞Au
順序は必ず覚えましょうね！
(語呂合わせ暗記法…貸そうかな,まあ,あてにすんな,ひどすぎる借金
貸そう(K) か(Ca) な(Na)、 ま Mg) あ(Al) あ(亜鉛:Zn) て(鉄:Fe) に (Ni) すん(Sn) な(鉛:Pb)、 ひ(H2) ど(銅:Cu) す(水銀:Hg) ぎる(銀:Ag) 借(白金:Pt) 金(金:Au))
☆Point!
イオン化傾向が大きい金属の単体ほど,腐食(＝さびる＝酸化される＝イオンになる)されやすい。
表面に傷がついて鉄が露出したとき,ブリキよりもトタンのほうがさびにくいのは,ト
タンの場合,鉄に比べて亜鉛の方がイオン化傾向が大きいため,傷がついても亜鉛が優先的に酸化され,鉄の腐食が防がれますが,ブリキの場合,鉄に比べてスズの方がイオン化傾向が小さいため,傷がつくと鉄が優先的に酸化(陽イオンとなって溶ける)されてしまうためです。
■下記は実際に出題された過去問題です。
■亜鉛やスズは鋼板のめっきに使用される。亜鉛をめっきした鋼板をトタン,スズをめっきした鋼板をブリキという。
トタンでは表面に傷がつき,鉄が露出しても,亜鉛が内部の鉄の腐食を防止するのに対し,(4)ブリキでは鉄が露出すると,鉄の腐食が促進される。
問 下線部(4)について,内部の鉄の腐食が促進される理由を20字以上30字以内で述べよ。
(北海道大学 医 工 獣医 水産 農 薬 理)
□解答例
スズよりも鉄の方がイオン化されやすく,酸化されやすいため。
■鉄板に亜鉛をめっきしたものがトタン,鉄板にスズをめっきしたものがブリキである。トタンとブリキそれぞれに鉄が露出するような傷を付けた。それぞれの傷をヘキサシアノ鉄(Ⅲ)カリウムと塩化カリウムとの混合水溶液で覆ったところ,一方にのみ濃い青色の物質が生じた。濃い青色の物質が生じたのはトタンとブリキのどちらか,理由とともに記しなさい。
(2009 山形大学 理)
□解答
ブリキ
理由
トタンの場合,鉄に比べて亜鉛の方がイオン化傾向が大きいため,傷がついても亜鉛が優先的に酸化され,鉄の腐食が防がれる,ブリキの場合,鉄に比べてスズの方がイオン化傾向が小さいため,傷がつくと鉄が優先的に酸化(陽イオンとなって溶ける)されてしまうため。
■鉄はさびやすい欠点をもつが,スズならびに亜鉛をそれぞれメッキしたブリキや(ｳ)トタンが作られており,さびにくくする工夫がされている。さらに,いくつかの金属を添加して合金とし,耐食性を高めたステンレス鋼つくられている。
問 下線部(ｳ)のトタンは鉄よりもさびにくい。その理由を説明せよ。(2011 大阪教育大学 教育１部 )
□解答
上記参照
■問3 鉄のさびを防ぐために,鉄の表面を亜鉛Znでめっきすることがある。鉄の表面を亜鉛でめっきすると,もし表面に傷がつき,下地の鉄が露出しても鉄はさびにくくなる。その理由について,化学的に説明せよ。問4 鉄の表面をスズSnでめっきした場合,表面に傷がつくと,下地の鉄のさびが進行する。その理由について,化学的に説明せよ。
(2011 京都教育大学 教育 )
□解答
上記参照
■トタンがさびにくい理由を,句読点を含めて40字以内で書け。
(2013 早稲田大学 教育)
□解答
上記参照
■金属には，イオン結晶や共有結合の結晶と異なる共通の性質がある。電気や熱をよく導く性質や叩くと薄く広がる展性，引っ張ると長く延(の)びる延性(えんせい)などである。複数の金属を溶かし合わせたものを合金と呼び，もとの金属には見られないすぐれた性質をもつ場合がある。b)アルミニウムや銅を主成分とした合金では，他成分の添加により，さびにくく丈夫な金属材料を得ることができる。c)さびを防ぐもうひとつの方法に別の金属で被覆(ひふく)するメッキがある。
問7 文中の下線部c)に関して，以下の問いに答えよ。
鉄板に亜鉛をメッキするとトタンに，スズをメッキするとブリキとなり，どちらも鉄板を保護できる。しかし，表面に傷がついて鉄が露出(ろしゅつ)したとき，ブリキよりもトタンのほうがさびにくい。その理由を50字以内で述べよ。
(2011 東北大学 医 工 歯 農 薬 理 )
□解答
上記参照
■トタンは鋼板を亜鉛でめっきしたものであり，ブリキは鋼板をスズでめっきしたものである。トタンとブリキに傷が付いた場合，
どちらが鉄の腐食に対する保護効果が優れているか答えよ。さらに，その理由について記述せよ。
(2013 日本女子大学理 一部改)
□解答
上記参照
■トタンやブリキに，めっきした亜鉛やスズよりも深い傷がついて鋼板がむき出しとなった場合，トタンでは下地の鉄の腐食を防ぐことができるが，ブリキでは防ぐことができない。トタンとブリキのそれぞれについて，その理由を30字以内で述べなさい。
(2013 金沢大学 3/12,後期日程 理工 )
□解答
上記参照
■さびを防ぐためのいくつかの方法が知られており，その一つに，金属の表面を別の金属の薄膜で覆うめっきと呼ばれる方法がある。鉄板の表面に亜鉛をめっきしたものは (ｲ) ，スズをめっきしたものはブリキと呼ばれる。
問2． (ｲ) とブリキに傷を付けて内部の鉄を露出させると， (ｲ) の鉄はブリキの鉄に比べてさびにくい。その理由を120字以内で説明せよ。
(2013 岩手大学 工 農 )
□解答
イ…トタン
現在,HP『恋する数学』,『恋する化学』でチャートの割引きサービスを実施しております。
この機会に是非お買い求めください。
↧
トタンとブリキに関する理由を記述する問題
↧