高等学校卒業程度認定試験問題2013年 第１回 化学Ⅰ化学Ⅰ問題化学Ⅰ解答 解説（詳しくは教科書を見てください）問１） 半導体の原料はケイ素（シリコン）Si、ゲルマニウムGeなど。 二酸化ケイ素SiO2は石英ガラスで光ファイバーの原料になる。 問２） 状態変化。（中学レベル）  問３） 気体の状態方程式 ＰＶ＝ｎＲＴ でＰ，Ｖ，Ｔが一定なので、 mol数nが一定となるので、容器内の分子数は同じ。 問４） 純物質か混合物の問題 ①水は純物質で水素と酸素の化合物。 ②水酸化ナトリウム水溶液は水と水酸化ナトリウムの混合物・・・○ 塩酸、希硫酸の水溶液も水との混合物 ③塩酸は純物質の水と純物質の塩化水素の混合物。 ④オゾン０3は酸素の同素体で純物質。 ⑤無色透明なガラスは二酸化ケイ素SiO2で単体ではなく化合物。 問５） ①～④を燃焼させるとCO2は1mol発生。 ⑤エタンC2H6を燃焼させると 二酸化炭素 2CO2 は2mol発生する。 ５の答えは⑤ 問６） 中学レベル 金は金属で引っ張ると針金のように延びるので、 答えは② □２ 無機物質 問１） 中学レベル 希硫酸は亜鉛やマグネシウムを溶かし水素を発生するので、答えは⑤ ① 粘性が大きいはおそらく濃硫酸？のことなので、× ② 希硫酸は強い酸性であり、ガラスを侵さない。×。 ③ 吸湿性；濃硫酸には吸湿性、脱水作用がある。×。 ④ 加熱した熱濃硫酸は銅を溶かす。 銅はＨよりイオン化傾向が小さいので希硫酸に溶けない。×。 問２） ハーバー・ボッシュ法 窒素N2と水素H2を触媒を用いて高圧、高温で直接反応させ アンモニアを精製する方法。  ８の答えは①のアンンモニア 問３） 銅に関する問題 ① 比重＝8.9 軽くはない。・・・× ② 単体の色は赤系の色で青味はおびていない。・・・× ③ 電線や合金にもちいられる。・・・○ ④ 乾電池の負極は亜鉛Ｚｎなど。・・・× ⑤ 銅はＨよりイオン化傾向が小さいので塩酸と反応しない。・・・× 問４） 水酸化アルミニウムAl(OH)3 アルミニウムイオンを含む水溶液に 水酸化ナトリウム水溶液またはアンモニア水を加えると、 白色ゼリー状の沈殿ができる。 Al^3+ ＋ 3OH~- → Al(OH)3 水酸化ナトリウムNaOHを過剰に加えると、 Al(OH)3はNa[AL(OH)3]となって 溶けてしまう。 Al(OH)3 + NaOH → Na[AL(OH)3] 10の答えは ②の水酸化ナトリウム □３ 有機化合物 問１） 砂糖は二糖類C12H22O11と表される炭水化物なので有機化合物。⑤を選ぶ。 問２） １価アルコールは１分子中にヒドロキシ基-OHを１個ふくむもので メタノール、エタノールなど、  ２価アルコールは１分子中にヒドロキシ基-OHを２個ふくむもので エチレングリコールなど。  ３価アルコールは１分子中にヒドロキシ基-OHを３個ふくむもので グリセリンなど。  したがって、12の答えは④． 問３） メタン ＣＨ4は正四面体 エチレン Ｈ2C=CH2は平面形 アセチレン Ｈ－Ｃ≡Ｃ－Ｈは直線形 したがって１３の答えは②． 問４） 塩素を加えて塩を生じる芳香族化合物。 アニリンは弱塩基性で酸と反応して塩をつくる。 アニリンは塩酸と反応してアニリン塩酸塩になる。 Ｃ6Ｈ5-NH2 + HCl → Ｃ6Ｈ5-NH3^+ Cl^- 答えは④． □４ 問１） ＱｋＪは図に示されているとおり、 メタンＣ3Ｈ86を燃焼したときの熱。 したがって、15の答えは③． 問２） ヘスの法則（総熱量保存の法則） 「反応熱は、反応の経路いよらず、反応の最初の状態と最後の状態で決まる。」  C ＋ O2 = CO2 + 394kJ －）CO + (1/2)O2 = CO2 + 183kJ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ C ＋ (1/2)O2 = CO + 111kJ したがって、１６の答えは①． 問３） グラフより aは酸1molに塩基1molで中和・・・・(1) bは酸1molに塩基2molで中和・・・・(2) することがわかる。 表より、 (2)の酸1molに塩基2molで中和する反応は、 ④、⑤の硫酸と水酸化ナトリウムの正塩反応（硫酸ナトリウムの生成）。 H2SO4 + 2NaOH → Na2(SO4) + 2H2O ただし硫酸と水酸化ナトリウムの酸性塩反応（硫酸水素ナトリウムの生成）は不適だが、 bの塩基が10mLの時点で、pHは７以下を図示しているので必ずしも不適当ではない。 H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O ④、⑤のうち、酸1molに塩基1molで中和する反応は、 ④の酢酸と水酸化カリウムの反応（酢酸カリウムを生成）。 CH3COOH + KOH → CH3COOK + H2O したがって、17の答えは④． 問４） 原子の酸化、還元は酸化数の増減で判断する。 原子の酸化数が増加；酸化された。 原子の酸化数が減少；還元された。 アのＨ； ＋ → 0 ［還元された］ イのCu； 0 → 2+ ［酸化された］ ウのＨ； ＋ → + ［酸化も還元もされなかった］ したがって、18の答えは③． 問５） 水の電気分解 １Ｃ（クーロン）は１Ａの電流が１秒間流されたときの電気量。 Ｑ［Ｃ］＝ｉ［Ａ］×ｔ［ｓ］ 0.1Aの電流を9650秒流すと Ｑ［Ｃ］＝965［C］ ファラデー定数をＦで表すと、 Ｆ＝96500[C/mol] e~-は 965/96500 = (1/100)[mol] 陽極：O2：e~- = １：４＝ｘ[mol]：(1/100)[mol] O2：ｘ＝(1/400)[mol] 気体1mol = 22.4[L/mol]なので、 O2＝(1/400)[mol]×22.4[L/mol] ＝0.056[L]=56[mL] 陰極：H2：e~- = １：２＝ｘ[mol]：(1/100)[mol] H2：ｘ＝(1/200)[mol] 気体1mol = 22.4[L/mol]なので、 H2＝(1/200)[mol]×22.4[L/mol] ＝0.112[L]=112[mL] したがって、１９の答えは③． 問６） 電池 Ａは酸化還元反応なので、②か⑤ ②か⑤のＢはいずれも、ダニエル電池 (-)Zn|ZnSO4aq||CuSO4aq|Cu(+) したがって、硫酸亜鉛水溶液には亜鉛板をいれ、 硫酸銅（Ⅱ）水溶液には銅版をいれるので、 ２０の答えは⑤． |