物質の構成（純物質と混合物・分離・元素・同素体） ── 問題
基礎
- 次の物質は「単体」「化合物」「混合物」のどれですか。 アンモニア NH₃ （ア 混合物 イ 化合物 ウ 単体）
- 次の金属元素の炎色反応の色はどれですか。 Cu（銅） （ア 青緑 イ 黄 ウ 赤 エ 赤紫）
- 同素体の組み合わせとして正しいものはどれですか。 （ア 水と氷 イ 酸素 O₂ と二酸化炭素 CO₂ ウ ¹²C と ¹⁴C エ ダイヤモンドと黒鉛）
- 同素体をもつ元素の組み合わせとして正しいものはどれですか。 （ア Na・K・Ca・Ba イ S・C・O・P ウ Fe・Cu・Zn・Ag エ H・He・Ne・Ar）
標準
- 次の混合物を分けるのに最も適した分離法はどれですか。 砂の混じった水から砂を取り除く （ア 分留 イ ろ過 ウ 再結晶 エ 蒸留）
- 次の文の「鉄」は「元素」と「単体」のどちらの意味で使われていますか。 赤血球には鉄が含まれている。 （ア 元素 イ 単体）
- 次の物質の状態変化の名前はどれですか。 気体 → 液体 （ア 凝固 イ 融解 ウ 凝縮 エ 蒸発）
- 蒸留装置の使い方として正しいものはどれですか。 （ア 温度計の球部は液面につけ、冷却水は上から下へ流す イ 冷却水は流さず、温度計は液中に入れる ウ 温度計の球部は枝の高さに置き、沸騰石を入れ、冷却水は下から上へ流す エ 沸騰石は入れず、温度計は枝の高さに置く）
- ある物質の水溶液に硝酸銀水溶液を加えると白色の沈殿が生じた。この物質に含まれると考えられる元素はどれですか。 （ア 塩素 Cl イ ナトリウム Na ウ 水素 H エ 炭素 C）
発展
- 純物質と混合物を区別する方法として正しいものはどれですか。 （ア 色を見る。純物質は無色 イ 水に溶けるかどうかを調べる ウ 重さを量る。純物質は軽い エ 加熱したときの温度変化を調べる。純物質は融点・沸点で温度が一定になるが、混合物は一定にならない）
- 黄リンと赤リンについて正しいものはどれですか。 （ア リンの同素体で、黄リンは空気中で自然発火するため水中に保存し、赤リンはマッチの側薬に使われる イ リンの同位体で、化学的性質はほぼ同じ ウ どちらも化合物である エ 黄リンは安定で、赤リンは自然発火する）
物質の構成（純物質と混合物・分離・元素・同素体） ── 解答
基礎
- イ 化合物 1 種類の元素だけの物質は単体、2 種類以上の元素が結びついた物質は化合物、2 種類以上の物質が混ざったものは混合物（空気・海水・石油・合金・塩酸＝塩化水素の水溶液）。答え：化合物。
- ア 青緑 リアカー（Li 赤）無き（Na 黄）K 村（K 赤紫）動力（Cu 青緑）借りようと（Ca 橙赤）するもくれない（Sr 紅）馬力（Ba 黄緑）。答え：青緑。
- エ ダイヤモンドと黒鉛 同素体は同じ元素からなる単体で性質が違うもの（炭素：ダイヤモンド・黒鉛・フラーレン）。水と氷は状態の違い、¹²C と ¹⁴C は同位体。
- イ S・C・O・P SCOP：硫黄・炭素・酸素・リン。
標準
- イ ろ過 固体と液体はろ過、沸点の差は蒸留（複数なら分留）、溶解度の温度差は再結晶、溶媒への溶けやすさは抽出、昇華しやすい物質は昇華法、吸着の差はクロマトグラフィー。答え：ろ過。
- ア 元素 「〜からできている・〜を含む」のように成分の名前として使われていれば元素、「燃える・気体である・反応する」のように具体的な物質の性質を述べていれば単体。答え：元素。
- ウ 凝縮 固 → 液は融解、液 → 固は凝固、液 → 気は蒸発、気 → 液は凝縮、固 ⇄ 気は昇華（ドライアイス・ヨウ素・ナフタレン）。答え：凝縮。
- ウ 温度計の球部は枝の高さに置き、沸騰石を入れ、冷却水は下から上へ流す 出ていく蒸気の温度を測るために枝の高さ。突沸防止に沸騰石。冷却器を水で満たすために下から上。
- ア 塩素 Cl Ag⁺ ＋ Cl⁻ → AgCl（白色沈殿）。炭素は石灰水の白濁、ナトリウムは炎色反応（黄）で確認する。
発展
- エ 加熱したときの温度変化を調べる。純物質は融点・沸点で温度が一定になるが、混合物は一定にならない 純物質は決まった融点・沸点をもつ。混合物は割合によって変わり、変化中も温度が上がり続ける。
- ア リンの同素体で、黄リンは空気中で自然発火するため水中に保存し、赤リンはマッチの側薬に使われる 黄リンは毒性が強く自然発火するので水中保存。赤リンは比較的安定。
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