2020年6月15日 / 最終更新日時 : 2023年2月24日 iisemi 高校化学

一問一答『高校化学／無機／銅・銀・金』

2020年　月　日　無機1225～1243

　銅は周期表において(　1　)や(　2　)（順不同）と同族であり、(　3　)元素に属する。

(1)　金Au　　(2)　銀Ag　　(3)　遷移

　銅は(　1　)色の金属(　2　)をもち、(　3　)性や(　4　)性（順不同）が大きく、電気伝導性や(　5　)伝導性の大きな金属である。これらの性質により、電気材料などに用いられている。

(1)　赤　　(2)　光沢　　(3)　展　　(4)　延　　(5)熱

　青銅は、銅と(　1　)の合金である。

(1)　スズSn

　銅と(　1　)との合金を黄銅と言い、加工しやすく、機械部品などに利用される。

(1) 　亜鉛Zn

　銅はそれ自身では軟らかいので、硬度を高めるために(　1　)の形で利用することが多い。銅と(　2　)との(1)である(　3　)は、5円硬貨に用いられている。また、銅と(　4　)との(1)である(　5　)は10円硬貨に、銅と(　6　)との(1)である(　7　)は50円、100円および500円硬貨に用いられている。

(1) 合金　　(2) 亜鉛　　(3)　黄銅（しんちゅう）　　(4)　スズSn　　(5)　青銅（ブロンズ）　　(6)　ニッケル　　(7)　白銅（洋銀）

　鉄や銅などの金属は、湿った空気中での酸化により、酸化物、水酸化物、炭酸塩などの(　1　)を生じる。鉄はFe₂O₃などを含む(1)を、また、銅は(　2　)と呼ばれるCuCO₃・Cu(OH)₂やCuSO₄・Cu(OH)₂を主成分とする(1)を生じる。

(1)　さび　　(2)　緑青

　銅は室温では酸化されにくいが、長く風雨にさらすと(　1　)色の(　2　)を生じる。銅の単体を空気中で加熱すると、1000℃以下では(　3　)色の(　4　)を、1000℃以上では(　5　)色の(　6　)を生じる。

(1) 青緑　　(2) 緑青　　(3)　黒　　(4)　酸化銅（Ⅱ）CuO　　(5)　赤　　(6)　酸化銅（Ⅰ）Cu₂O

　銅は、濃硝酸や熱濃硫酸のような(　1　)の大きい酸には溶けるが、水と反応せず、酸にも侵されにくい。これは(　2　)が水素より(　3　)いからである。

(1) 酸化力　　(2) イオン化傾向　　(3)　小さ

　銅は電気伝導性の(　1　)金属である。同族元素には(　2　)、(　3　)（順不同）があり、工業的にも重要な元素の一つである。銅は酸に溶け、銅（Ⅱ）イオン特有の(　4　)色の液になる。例えば、銅を濃硝酸に入れると気体(　5　)が発生し、希硝酸に入れると気体(　6　)が発生する。

(1)　大きい　　(2)　金Au　　(3)　銀Ag　　(4)　青　　(5)　二酸化窒素NO₂　　(6)　一酸化窒素NO

　硫酸銅（Ⅱ）を水に溶かし、水酸化ナトリウム水溶液を加えると(　1　)となり、(　2　)色の沈殿を生じる。さらに過剰の(　3　)を加えると、錯イオン(　4　)を生じて再び溶解し、(　5　)色の溶液になる。

(1) 水酸化銅（Ⅱ）Cu(OH)₂　　(2) 青白　　(3)　アンモニア水　　(4)　テトラアンミン銅（Ⅱ）イオン[Cu(NH₃)₄]²⁺　　(5)　深青

　硫酸銅（Ⅱ）水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えたときに生じる(　1　)色の沈殿(　2　)を熱したときに生じる(　3　)色の沈殿は(　4　)である。

(1) 青白　　(2) 水酸化銅（Ⅱ）Cu(OH)₂　　(3)　黒　　(4)　酸化銅（Ⅱ）CuO

　銅に熱した濃硫酸を加えると、（　1　）色、（　2　）臭の気体(　3　)を発生して溶ける。この反応溶液を水に加えると(　4　)色の溶液になり、(4)色溶液から水を蒸発させていくと(　5　)の(4)色結晶が析出する。得られた(4)色結晶(5)は(　6　)水和物であるが、徐々に加熱すると水和水のいくつかを失って(　7　)色の粉末になり、さらに加熱すると(　8　)色の粉末(　9　)に変化する。

(1)　無　　(2)　刺激　　(3)　二酸化硫黄SO₂　　(4)　青　　(5)　硫酸銅五水和物CuSO₄・5H₂O　　(6)　五　　(7)　淡青　　(8)　白　　(9)　硫酸銅無水物CuSO₄

　硫酸銅（Ⅱ）の粉末は乾燥した無水物の状態では(　1　)色だが、水分を吸収すると(　2　)色の水和物になるので、水分の検出に用いることができる。

(1)　白　　(2)　青

　(　1　)色粉末CuSO₄を強く加熱すると、約700℃で(　2　)色の粉末(　3　)となり、同時に(　4　)が(　5　)色、(　6　)臭の気体として発生する。(4)は常温では(　7　)色の結晶であり、水に溶けて(　8　)を生じる。一方(3)を加熱しながら水素と反応させると、(　9　)色の粉末(　10　)に変化する。

(1)　白　　(2)　黒　　(3)　酸化銅CuO　　(4)　三酸化硫黄SO₃　　(5)　無　　(6)　刺激　　(7)　無　　(8)　硫酸　　(9)　赤　　(10)　銅Cu

　イオン化傾向が水素より(　1　)い銅は酸化力の強い希硝酸に溶けるが、希塩酸とは反応しない。イオン化傾向がさらに(1)白金や金は(　2　)にはとけるが、硝酸とは反応しない。

(1)　小さい　　(2)　王水

　周期表の(　1　)族に属する遷移元素としては、第4周期のCu、第5周期の(　2　)、第6周期の(　3　)がある。銅原子では、N殻に(　4　)個の最外殻電子が配置される。銅は単体で(　5　)色の金属であるが、天然には(　6　)物や酸化物として存在することが多い。
　銅あるいは(2)の単体は、希塩酸や希硫酸には溶解しないが、希硝酸、濃硝酸、あるいは(　7　)には気体を発生しながら溶解する。(2)の単体の(　8　)性と(　9　)性（順不同）は、すべての金属の中で最大である。(3)の単体は、金属の中で最も(　10　)性、(　11　)性にとみ、硝酸とは反応しないが、濃硝酸と(　12　)の体積比(　13　)の混合溶液には溶解する。

(1) １１　　(2) 銀　　(3)　金　　(4)　１　　(5)　赤　　(6)　硫化　　(7)　熱濃硫酸　　(8)　電気伝導　　(9)　熱伝導　　(10)　展　　(11)　延　　(12)　濃塩酸　　(13)　１：３

　銀の元素記号は(　1　)であり、これはラテン語のargentumやギリシャ語のargyros（「白く輝く」や「明るい」という意味）に基づく。銀は(　2　)性と(　3　)性がいずれも金属中で最も大きくその(3)を活かして電線や電気接点の材料として利用されている。さらに、銀白色の美しい金属光沢を示すので、古くから装飾品や(　4　)にも利用されている。これらは長期間保存していると表面が(　5　)くるため、こまめに手入れをする必要がある。

(1) Ag　　(2) 熱伝導　　(3)　電気伝導　　(4)　食器　　(5)　黒ずんで

　銀は塩酸や希硫酸には溶けないが、(　1　)作用の強い硝酸には溶けて(　2　)となる。銀イオンを含む水溶液に、水酸化ナトリウム水溶液を加えると(　3　)色沈殿(　4　)を生じる。この沈殿に多量の(　5　)を加えると、(　6　)を生じて溶ける。また、銀イオンは、臭化物イオンと反応して(　7　)色の(　8　)を生じる。(8)は(　9　)によって分解し、(　10　)を遊離する。

(1)　酸化　　(2)　硝酸銀AgNO₃　　(3)　褐　　(4)　酸化銀Ag₂O　　(5)　アンモニア水　　(6)　ジアンミン銀（Ⅰ）イオン[Ag(NH₃)₂]^＋　　(7)　淡黄　　(8)　臭化銀AgBr　　(9)　光　　(10)　銀Ag

　銀イオンを含む水溶液に、水酸化ナトリウムを加えると(　1　)色の沈殿(　2　)が生じる。この沈殿を取り出しアンモニア水を加えると、溶けて(　3　)色の溶液になる。銀は湿った空気中でも比較的安定であるが、温泉や噴火口の近くではしばしば物質(　4　)に変化するためその表面は(　5　)色になることがある。

(1) 褐　　(2) 酸化銀Ag₂O　　(3)　無　　(4)　硫化銀Ag₂S　　(5)　黒

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カテゴリー: 高校化学

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