無機と有機の基礎（気体・金属・有機化合物） ── 問題
基礎
- 次の気体を実験室で集めるときの捕集法と、その理由の組み合わせとして正しいものはどれですか。 窒素 N₂ （ア 上方置換（水によく溶け、空気より軽い） イ 下方置換（水によく溶け、空気より重い） ウ 上方置換（水に溶けにくく、空気より軽い） エ 水上置換（水に溶けにくい） undefined 水上置換（水によく溶け、空気より重い））
- 次の性質をもつ気体はどれですか。 無色・刺激臭で、水に非常によく溶けて塩基性を示す。上方置換で集める （ア アンモニア イ 酸素 ウ 塩化水素 エ 塩素 undefined 水素）
- 次の元素を含む水溶液を白金線につけて炎に入れたときの炎色反応の色はどれですか。 リチウム Li （ア 青緑 イ 黄緑 ウ 赤 エ 橙赤 undefined 紅（深赤））
- 分子量が 58 のアルカン（一般式 CₙH₂ₙ₊₂）の炭素原子の数はいくつですか。原子量は H ＝ 1.0、C ＝ 12 とします。
- 気体の性質に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア 二酸化窒素は無色の気体で、水にほとんど溶けない イ アンモニアは水に溶けにくいので、水上置換で集める ウ 塩素は黄緑色の気体で、漂白作用や殺菌作用をもつ エ 二酸化炭素は空気より軽いので、上方置換で集める undefined 硫化水素は無色・無臭の気体で、強い酸化作用をもつ）
- 炎色反応の色と元素の組み合わせとして妥当なものはどれですか。 （ア ナトリウム ── 赤 イ カルシウム ── 赤紫 ウ 銅 ── 青緑 エ リチウム ── 黄緑 undefined カリウム ── 黄）
標準
- 次の操作で発生する気体はどれですか。 硫化鉄(II)に希硫酸を加える （ア 二酸化硫黄 イ 硫黄の蒸気 ウ 硫化水素 エ 酸素 undefined 水素）
- 次の説明に当てはまる金属はどれですか。 鉄鉱石をコークスで還元して得られ、濃硝酸には不動態となる （ア 金 イ 水銀 ウ ナトリウム エ 銅 undefined 鉄）
- アルデヒド基（−CHO）をもつ化合物に共通する性質として正しいものはどれですか。 （ア 弱酸性を示し、炭酸水素ナトリウムと反応して二酸化炭素を出す イ 弱塩基性を示し、塩酸と塩をつくる ウ 果実のような香りをもち、加水分解される エ 塩化鉄(III)水溶液で紫色に呈色する undefined 還元性を示し、銀鏡反応を起こす）
- フェノールの説明として正しいものはどれですか。 （ア 食酢の成分で、純粋なものは冬に凍る イ 弱酸性で、塩化鉄(III)水溶液で紫色に呈色する ウ 正六角形の平面構造をもつ芳香族炭化水素 エ 酒の成分で、酸化するとアセトアルデヒドになる undefined 酢酸とエタノールから生じる果実臭のエステル）
- 炭素原子を 3 個もつアルカン（CₙH₂ₙ₊₂）1 mol を完全燃焼させるのに必要な酸素 O₂ は何 mol ですか。
- 金属の性質に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア アルミニウムは濃硝酸によく溶けて、水素を発生する イ ナトリウムは常温の水と激しく反応して、水素を発生する ウ 金は濃硝酸には溶けるが、王水には溶けない エ 銅は希塩酸に溶けて、水素を発生する undefined 鉄はイオン化傾向が銅より小さいので、銅よりさびにくい）
- 酸の水溶液にも強塩基の水溶液にも溶けて水素を発生する金属（両性元素）の組み合わせとして妥当なものはどれですか。 （ア 鉄・ニッケル イ アルミニウム・亜鉛 ウ 白金・金 エ ナトリウム・カリウム undefined 銅・銀）
発展
- 次の変化はどの種類の反応ですか。 油脂に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱すると、セッケンが生じる （ア 付加重合 イ 酸化 ウ 縮合重合 エ エステル化 undefined けん化）
- 有機化合物に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア フェノールは水溶液中で強い塩基性を示し、塩化鉄(III)水溶液を加えても呈色しない イ アルカンは分子内に二重結合をもつため、臭素水を加えると脱色する ウ 油脂は高級脂肪酸とグリセリンのエステルで、けん化するとセッケンが得られる エ エタノールを酸化すると、アセトアルデヒドを経ずに直接酢酸が生じる undefined ベンゼンは不飽和結合をもつため、置換反応よりも付加反応のほうが起こりやすい）
- 非金属元素に関する記述として妥当なものはどれですか。 （ア フッ化水素酸はガラスを侵さないので、ガラス容器で保存する イ 黄リンは空気中で安定なので、水中に保存する必要はない ウ 臭化カリウム水溶液に塩素を通じると、臭素が遊離する エ ハロゲン単体の酸化力は、原子番号が大きいものほど強い undefined ダイヤモンドと黒鉛は同じ元素からできているので、電気伝導性もほぼ等しい）
無機と有機の基礎（気体・金属・有機化合物） ── 解答
基礎
- エ 水上置換（水に溶けにくい） 水に溶けにくい気体は水上置換。水によく溶ける気体は、空気より軽ければ上方置換（実質アンモニアだけ）、重ければ下方置換。窒素 N₂ は 水上置換（水に溶けにくい）。
- ア アンモニア 色のある気体は塩素（黄緑）・二酸化窒素（赤褐）・オゾン（淡青）だけ。においで見分けるのは腐卵臭の硫化水素。塩基性の気体はアンモニアだけ。答え：アンモニア。
- ウ 赤 Li 赤・Na 黄・K 赤紫・Cu 青緑・Ca 橙赤・Sr 紅・Ba 黄緑。リチウム Li は赤。
- 4 CₙH₂ₙ₊₂ の分子量は 12n ＋ (2n ＋ 2) ＝ 14n ＋ 2。14n ＋ 2 ＝ 58 → n ＝ 4。
- ウ 塩素は黄緑色の気体で、漂白作用や殺菌作用をもつ アンモニアは水に非常によく溶け、空気より軽いので上方置換。二酸化炭素は空気より重く、下方置換または水上置換。硫化水素は腐卵臭があり還元性をもつ。二酸化窒素は赤褐色で水に溶けて酸性を示す。
- ウ 銅 ── 青緑 Li 赤・Na 黄・K 赤紫・Cu 青緑・Ca 橙赤・Sr 紅・Ba 黄緑。花火の色や、食塩を火にかけたときの黄色い炎が身近な例。
標準
- ウ 硫化水素 銅は酸化力のある酸（硝酸・熱濃硫酸）にだけ溶け、希硝酸なら NO、濃硝酸なら NO₂、熱濃硫酸なら SO₂ が出る。「硫化鉄(II)に希硫酸を加える」で発生するのは硫化水素。
- undefined 鉄 両性元素は Al・Zn・Sn・Pb、不動態になるのは Al・Fe・Ni。伝導性は Ag ＞ Cu ＞ Au ＞ Al の順。答え：鉄。
- undefined 還元性を示し、銀鏡反応を起こす 官能基と性質は 1 対 1 で覚える。−CHO 還元性、−COOH 弱酸性、−NH₂ 弱塩基性、−SO₃H 強酸性、アルコールの −OH は中性、フェノールの −OH は弱酸性で塩化鉄(III)に呈色。答え：還元性を示し、銀鏡反応を起こす。
- イ 弱酸性で、塩化鉄(III)水溶液で紫色に呈色する 炭化水素はメタン（単結合）・エチレン（二重結合）・アセチレン（三重結合）・ベンゼン（環）。酸素を含むものはエタノール → アセトアルデヒド → 酢酸の酸化の流れと、酢酸＋エタノール → 酢酸エチル（エステル）で押さえる。フェノールは「弱酸性で、塩化鉄(III)水溶液で紫色に呈色する」。
- 5 CₙH₂ₙ₊₂ ＋ (3n＋1)/2 O₂ → n CO₂ ＋ (n＋1) H₂O。生じる CO₂ 3 mol に O 原子が 6 個分、H₂O 4 mol に 4 個分、合わせて 10 個分の O 原子が必要なので O₂ は 10/2 ＝ 5 mol。
- イ ナトリウムは常温の水と激しく反応して、水素を発生する 銅は水素よりイオン化傾向が小さく希塩酸には溶けない。アルミニウムは濃硝酸で不動態となり溶けない。金は王水にだけ溶ける。鉄のイオン化傾向は銅より大きく、酸化されやすい（さびやすい）。
- イ アルミニウム・亜鉛 両性元素は Al・Zn・Sn・Pb（「ああすんなり」）。鉄・ニッケルは濃硝酸で不動態になる組。銅・銀は酸化力のある酸にだけ溶け、白金・金は王水にだけ溶ける。ナトリウム・カリウムは水そのものと反応する。
発展
- undefined けん化 二重結合・三重結合に原子が加わるのが付加、H が別の原子に置きかわるのが置換。酸とアルコールから水がとれてエステルができるのがエステル化、エステル（油脂）を塩基で分解するのがけん化。答え：けん化。
- ウ 油脂は高級脂肪酸とグリセリンのエステルで、けん化するとセッケンが得られる エタノールの酸化はアセトアルデヒドを経て酢酸になる 2 段階。二重結合をもち臭素水を脱色するのはアルケン。ベンゼンは環が安定なので置換反応が起こりやすい。フェノールは弱酸性で、塩化鉄(III)水溶液で紫色に呈色する。
- ウ 臭化カリウム水溶液に塩素を通じると、臭素が遊離する ハロゲンの酸化力は F₂ ＞ Cl₂ ＞ Br₂ ＞ I₂ で、原子番号が小さいほど強い。だから塩素は臭化物イオンから電子を奪って臭素を遊離させる。フッ化水素酸はガラスを溶かすのでポリエチレン容器。黄リンは自然発火するので水中保存。黒鉛は電気を通し、ダイヤモンドは通さない。
受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/koumuin/shizen/zn-06/test/ ／ 問題は毎回の表示で数が変わります。印刷したものはその一例です。
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