今日は、身の回りの化学(用途・材料) 18族元素編についてです。
センター試験は特に時間が勝負なので、あるキーワードに対して
いくつかの関連用語が条件反射的にイメージできるようになることが重要です。
そこで、用途や材料に関するテーマで
入試問題をデータベースソフトで徹底的に調べ上げ、「用途・材料のキーワード」に対する条件反射的に思い浮かべてほしい「物質」をまとめました。
18族に属する元素は希ガスとよばれ、ヘリウムHe、ネオンNe、アルゴンAr、クリプトンKr、キセノンXe、ラドンRnの６つがあります。
希ガスの用途は、ヘリウムHe、ネオンNe、アルゴンArの３つをおさえておけばいいでしょう。
超伝導磁石の冷却剤、気球や飛行船用の充填ガス……ヘリウムHe
※融点・沸点が極めて低いため、極低温の研究や超伝導磁石の冷却剤に、また不燃性
で水素のつぎに軽いため、気球や飛行船用の充填ガスに用いられています。
ネオンランプ、ネオンサイン……ネオンNe
※ネオンは低圧時に放電すると赤色に発光するので、ネオンランプやネオンサインに用いられています。
白熱電球や蛍光灯の封入ガス、溶接や製鋼用の保護ガス……アルゴンAr
※「アルゴン」は、ギリシャ語で「怠惰な」「不活性な」という意味で、極めて安定で反応をほとんど起こさないため、白熱電球や蛍光灯の封入ガスなどに用いられています。
以下は、用途・材料に関して出題された問題です。
■2009 日本大学 理工
(5) 希ガスに関する次の記述で，正しいものの組合せは Ⅴ5 である。
(a) ヘリウムは空気よりも密度が小さい唯一の希ガスである。
(b) ネオンサインという呼び名は元素名のネオンに由来する。
(c) アルゴンは空気中に比較的多く含まれ，その濃度は二酸化炭素よりも高い。
(d) 希ガスの単体の融点や沸点は，原子量の増加とともに低くなる。
(e) 希ガスが化合物をつくりにくいのは，電子をもたないからである。
Ⅴ5
① (a)，(b)② (a)，(c)③ (a)，(d)④ (a)，(e)
⑤ (b)，(c)⑥ (b)，(d)⑦ (b)，(e)⑧ (c)，(d)
⑨ (c)，(e)⑩ (d)，(e)
答え……
⑤
■2012 立教大学 理
Aは水素化物を作らず，大気中では窒素，酸素に次いで多く含まれており，蛍光灯の封入ガスとして用いられる。
1．元素Aの元素記号をそれぞれしるせ。
答え…
1．
A…Ar
■2009 早稲田大学 人間科
問 次の説明文①～⑤のうち下線部分が正しくないものをすべて選び，番号で答えなさい。
① 二酸化ケイ素を高温で融解した後，すばやく冷やせばSiとOが正四面体に規則的に配列した石英ガラスになる。
② ナトリウムは1.01×105Pa(1気圧)で800℃以上の沸点があり，熱の伝えやすさが水よりはるかに大きいので，高速増殖炉の冷却材に使われている。
③ 斜方硫黄と単斜硫黄は硫黄の同素体であるが，分子式が異なることから密度と融点が異なる。
④ ヘリウムはすべての分子の中で最も低い沸点をもち，液体ヘリウムは極低温用の冷却材に使われている。
⑤ 炭酸ガスを31℃以下で加圧すると，液化する。これを急激に膨張させると固体(ドライアイス)になる。
答え…
①，③
■ 2012 南山大学 情報理工
問 空気の成分のうち，体積で78％を占めるのは窒素である。単体の窒素は，水に溶けにくい無色の気体で，高温ではいろいろな化合物をつくる。一酸化窒素は (37) 気体で，高温で窒素と酸素が反応して生じる。一酸化窒素は空気中の酸素と反応して，水に溶けやすい (38) の (39) を生じる。空気の成分のうち，体積で21％を占めるのは酸素である。単体の酸素は無色無臭の気体で，工業的には (40) から作られる。空気の成分の中で，窒素，酸素についで多く含まれる気体は (41) で，体積でおよそ1％を占める。 (41) は， (40) の (42) によって得られ，電球の封入ガスや，溶接や製鋼用の保護ガスとして利用される。その他の空気中にわずかに含まれる気体を無視すると，空気の見かけの分子量は，およそ (43) と計算できる。ただし，原子量はH＝1.00，He＝4.00，C＝12.0，N＝14.0，O＝16.0，Ne＝20.2，Ar＝40.0とする。
(37)の選択肢
(ｱ) 水に溶けやすい無色の(ｲ) 水に溶けやすい赤褐色の
(ｳ) 水に溶けやすい黄緑色の(ｴ) 水に溶けにくい無色の
(ｵ) 水に溶けにくい赤褐色の
(38)の選択肢
(ｱ) 無色 (ｲ) 赤褐色(ｳ) 黄緑色(ｴ) 黒紫色(ｵ) 白色
(39)の選択肢
(ｱ) ニトロベンゼン(ｲ) 二酸化窒素(ｳ) 尿素
(ｴ) アンモニア(ｵ) アニリン
(40)の選択肢
(ｱ) アンモニア水(ｲ) 液体空気(ｳ) シリカゲル
(ｴ) ドライアイス(ｵ) 王水
(41)の選択肢
(ｱ) 水素(ｲ) ヘリウム(ｳ) ネオン(ｴ) アルゴン
(ｵ) 二酸化炭素
(42)の選択肢
(ｱ) 再結晶(ｲ) 分留(ｳ) ろ過(ｴ) 昇華
(ｵ) クロマトグラフィー
(43)の選択肢
(ｱ) 28.2 (ｲ) 28.6 (ｳ) 29.0 (ｴ) 29.4 (ｵ) 29.9
答え…
(37)
(ｱ) 水に溶けやすい無色の
(38)の選択肢
(ｲ) 赤褐色
(39)の選択肢
(ｲ) 二酸化窒素
(40)の選択肢
(ｲ) 液体空気
(41)の選択肢
(ｴ) アルゴン
(42)の選択肢
(ｲ) 分留
(43)の選択肢
(ｳ) 29.0
※風が吹く29と覚えましょう！
■2009 早稲田大学 人間科
問 次の説明文①～⑤のうち下線部分が正しくないものをすべて選び，番号で答えなさい。
① 二酸化ケイ素を高温で融解した後，すばやく冷やせばSiとOが正四面体に規則的に配列した石英ガラスになる。
② ナトリウムは1.01×105Pa(1気圧)で800℃以上の沸点があり，熱の伝えやすさが水よりはるかに大きいので，高速増殖炉の冷却材に使われている。
③ 斜方硫黄と単斜硫黄は硫黄の同素体であるが，分子式が異なることから密度と融点が異なる。
④ ヘリウムはすべての分子の中で最も低い沸点をもち，液体ヘリウムは極低温用の冷却材に使われている。
⑤ 炭酸ガスを31℃以下で加圧すると，液化する。これを急激に膨張させると固体(ドライアイス)になる。
答え…
①，③
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結晶格子に関する問題のチャート⑤(11枚の中の1枚)
溶液の濃度に関する問題のチャート①(4枚の中の1枚)
気体の製法と性質に関する問題チャート①(5枚の中の1枚)
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センター試験は特に時間が勝負なので、あるキーワードに対して
いくつかの関連用語が条件反射的にイメージできるようになることが重要です。
そこで、用途や材料に関するテーマで
入試問題をデータベースソフトで徹底的に調べ上げ、「用途・材料のキーワード」に対する条件反射的に思い浮かべてほしい「物質」をまとめました。
18族に属する元素は希ガスとよばれ、ヘリウムHe、ネオンNe、アルゴンAr、クリプトンKr、キセノンXe、ラドンRnの６つがあります。
希ガスの用途は、ヘリウムHe、ネオンNe、アルゴンArの３つをおさえておけばいいでしょう。
超伝導磁石の冷却剤、気球や飛行船用の充填ガス……ヘリウムHe
※融点・沸点が極めて低いため、極低温の研究や超伝導磁石の冷却剤に、また不燃性
で水素のつぎに軽いため、気球や飛行船用の充填ガスに用いられています。
ネオンランプ、ネオンサイン……ネオンNe
※ネオンは低圧時に放電すると赤色に発光するので、ネオンランプやネオンサインに用いられています。
白熱電球や蛍光灯の封入ガス、溶接や製鋼用の保護ガス……アルゴンAr
※「アルゴン」は、ギリシャ語で「怠惰な」「不活性な」という意味で、極めて安定で反応をほとんど起こさないため、白熱電球や蛍光灯の封入ガスなどに用いられています。
以下は、用途・材料に関して出題された問題です。
■2009 日本大学 理工
(5) 希ガスに関する次の記述で，正しいものの組合せは Ⅴ5 である。
(a) ヘリウムは空気よりも密度が小さい唯一の希ガスである。
(b) ネオンサインという呼び名は元素名のネオンに由来する。
(c) アルゴンは空気中に比較的多く含まれ，その濃度は二酸化炭素よりも高い。
(d) 希ガスの単体の融点や沸点は，原子量の増加とともに低くなる。
(e) 希ガスが化合物をつくりにくいのは，電子をもたないからである。
Ⅴ5
① (a)，(b)② (a)，(c)③ (a)，(d)④ (a)，(e)
⑤ (b)，(c)⑥ (b)，(d)⑦ (b)，(e)⑧ (c)，(d)
⑨ (c)，(e)⑩ (d)，(e)
答え……
⑤
■2012 立教大学 理
Aは水素化物を作らず，大気中では窒素，酸素に次いで多く含まれており，蛍光灯の封入ガスとして用いられる。
1．元素Aの元素記号をそれぞれしるせ。
答え…
1．
A…Ar
■2009 早稲田大学 人間科
問 次の説明文①～⑤のうち下線部分が正しくないものをすべて選び，番号で答えなさい。
① 二酸化ケイ素を高温で融解した後，すばやく冷やせばSiとOが正四面体に規則的に配列した石英ガラスになる。
② ナトリウムは1.01×105Pa(1気圧)で800℃以上の沸点があり，熱の伝えやすさが水よりはるかに大きいので，高速増殖炉の冷却材に使われている。
③ 斜方硫黄と単斜硫黄は硫黄の同素体であるが，分子式が異なることから密度と融点が異なる。
④ ヘリウムはすべての分子の中で最も低い沸点をもち，液体ヘリウムは極低温用の冷却材に使われている。
⑤ 炭酸ガスを31℃以下で加圧すると，液化する。これを急激に膨張させると固体(ドライアイス)になる。
答え…
①，③
■ 2012 南山大学 情報理工
問 空気の成分のうち，体積で78％を占めるのは窒素である。単体の窒素は，水に溶けにくい無色の気体で，高温ではいろいろな化合物をつくる。一酸化窒素は (37) 気体で，高温で窒素と酸素が反応して生じる。一酸化窒素は空気中の酸素と反応して，水に溶けやすい (38) の (39) を生じる。空気の成分のうち，体積で21％を占めるのは酸素である。単体の酸素は無色無臭の気体で，工業的には (40) から作られる。空気の成分の中で，窒素，酸素についで多く含まれる気体は (41) で，体積でおよそ1％を占める。 (41) は， (40) の (42) によって得られ，電球の封入ガスや，溶接や製鋼用の保護ガスとして利用される。その他の空気中にわずかに含まれる気体を無視すると，空気の見かけの分子量は，およそ (43) と計算できる。ただし，原子量はH＝1.00，He＝4.00，C＝12.0，N＝14.0，O＝16.0，Ne＝20.2，Ar＝40.0とする。
(37)の選択肢
(ｱ) 水に溶けやすい無色の(ｲ) 水に溶けやすい赤褐色の
(ｳ) 水に溶けやすい黄緑色の(ｴ) 水に溶けにくい無色の
(ｵ) 水に溶けにくい赤褐色の
(38)の選択肢
(ｱ) 無色 (ｲ) 赤褐色(ｳ) 黄緑色(ｴ) 黒紫色(ｵ) 白色
(39)の選択肢
(ｱ) ニトロベンゼン(ｲ) 二酸化窒素(ｳ) 尿素
(ｴ) アンモニア(ｵ) アニリン
(40)の選択肢
(ｱ) アンモニア水(ｲ) 液体空気(ｳ) シリカゲル
(ｴ) ドライアイス(ｵ) 王水
(41)の選択肢
(ｱ) 水素(ｲ) ヘリウム(ｳ) ネオン(ｴ) アルゴン
(ｵ) 二酸化炭素
(42)の選択肢
(ｱ) 再結晶(ｲ) 分留(ｳ) ろ過(ｴ) 昇華
(ｵ) クロマトグラフィー
(43)の選択肢
(ｱ) 28.2 (ｲ) 28.6 (ｳ) 29.0 (ｴ) 29.4 (ｵ) 29.9
答え…
(37)
(ｱ) 水に溶けやすい無色の
(38)の選択肢
(ｲ) 赤褐色
(39)の選択肢
(ｲ) 二酸化窒素
(40)の選択肢
(ｲ) 液体空気
(41)の選択肢
(ｴ) アルゴン
(42)の選択肢
(ｲ) 分留
(43)の選択肢
(ｳ) 29.0
※風が吹く29と覚えましょう！
■2009 早稲田大学 人間科
問 次の説明文①～⑤のうち下線部分が正しくないものをすべて選び，番号で答えなさい。
① 二酸化ケイ素を高温で融解した後，すばやく冷やせばSiとOが正四面体に規則的に配列した石英ガラスになる。
② ナトリウムは1.01×105Pa(1気圧)で800℃以上の沸点があり，熱の伝えやすさが水よりはるかに大きいので，高速増殖炉の冷却材に使われている。
③ 斜方硫黄と単斜硫黄は硫黄の同素体であるが，分子式が異なることから密度と融点が異なる。
④ ヘリウムはすべての分子の中で最も低い沸点をもち，液体ヘリウムは極低温用の冷却材に使われている。
⑤ 炭酸ガスを31℃以下で加圧すると，液化する。これを急激に膨張させると固体(ドライアイス)になる。
答え…
①，③
「電離平衡に関する問題 完全攻略チャート＆過去問解説集」の販売を開始しました。
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結晶格子に関する問題のチャート⑤(11枚の中の1枚)
溶液の濃度に関する問題のチャート①(4枚の中の1枚)
気体の製法と性質に関する問題チャート①(5枚の中の1枚)
アセタール化の計算問題のチャート③(7枚の中の1枚)
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