2020年5月18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／1族　水素とアルカリ金属』

2020年05月18日　無機1113～1115

　地球上にある水素原子の大部分は質量数（　1　）のものであるが、質量数（　2　）、（　3　）（順不同）の（　4　）も存在する。

(1)　１　　(2)　２　　(3)　３　　(4)　同位体

　常温常圧で水素は最も密度が（　1　）気体である。

(1)　小さい

　水素の水に対する溶解度は、二酸化炭素の水に対する溶解度より（　1　）

(1)　小さい

2020年05月19日　無機1116～1118

　アルカリ金属の単体は、光沢をもつ（　1　①かたい、②やわらかい）固体である。アルカリ金属は（　2　）が非常に小さいため、１個の電子を失って１価の（　3　）イオンとなりやすい。アルカリ金属の化合物を炎の中に入れるとアルカリ金属に固有の色が見られる。これを（　4　）といい、金属の検出に用いられる。

(1) ②やわらかい　　(2) イオン化エネルギー　　(3)　陽　　(4)　炎色反応　

　アルカリ金属の単体はすべて（　1　）色である。

(1) 銀白

　アルカリ金属は１価の（　1　）になりやすい。

(1)　陽イオン

2020年05月20日　無機1119～1121

　アルカリ金属の原子のうち、イオン化エネルギーが最大のものは（　1　）である。

(1) リチウムLi

　アルカリ金属、Li、Na、K　の融点は、高い順に（　1　）である。

(1) Li、Na、K

　アルカリ金属は、強い（　1　）を示して常温の水と反応する。この反応性は、原子番号が（　2　）いものほど高い。

(1)　還元作用　　(2)　大きい

2020年05月21日　無機1122～1124

　１族に属する６種類の金属元素（　1　）、（　2　）、（　3　）、（　4　）、（　5　）、（　6　）（原子番号の小さい順）を（　7　）という。これらの単体は、金属（　8　）をもち、軟らかい。また、密度は（　9　）く、融点は（　10　）。(7)の単体は（　11　）中などに保存する。（

(1) Li　（2）Na　　(3)　K　　(4)　Rb　　(5)　Cs　　(6)Fr　　(7)　アルカリ金属　　(8)　光沢　　(9)　小さ　　(10)　低い　　(11)　石油（灯油）

　リチウム、ナトリウム、カリウムの中で最も密度が大きいのは（　1　）である。

(1) ナトリウム

　アルカリ金属の単体は２族の元素の単体と比べると融点が（　１　）。

(1)　低い

2020年05月22日　無機1125～1127

　リチウムの単体は、比較的軟らかい（　１　）金属で容易に（　2　）価の（　3　）イオンとなり、炎色反応で（　4　）色を呈する。

(1)　軽　　(2)　１　　(3)　陽　　(4)　赤

　ナトリウムを水の中に入れると、（　1　）を発生しながら溶ける。

(1)　水素H₂

　融解した塩化ナトリウムを（　1　）するとナトリウムの単体が得られる。融解し液体にして(1)することを（　2　）という。

(1) 電気分解　　(2)　融解塩電解

2020年05月23日　無機1128～1130

　ナトリウム単体は、空気中では表面が速やかに（　1　）され、（　2　）を失う。

(1)　酸化　　(2)　金属光沢

　白金線に塩化ナトリウム水溶液をつけて、ガスバーナーの（　1　）に入れると、炎は（　2　）色になる。

(1)　外炎　　(2)　黄

　水と金属ナトリウムは激しく反応し、気体（　1　）を発生して化合物（　2　）が生じる。化合物(2)の水溶液に気体（　3　）を通じると、ガラスや石けんなどの原料になる化合物（　4　）が得られる。

(1)　水素H₂　　(2)　水酸化ナトリウムNaOH　　(3)　二酸化炭素CO₂　　(4)　炭酸ナトリウムNa₂CO₃

2020年05月24日　無機1131～1134

　ソーダ石灰の主成分は（　1　）と（　2　）（順不同）である。

(1)　水酸化ナトリウムNaOH　　(2)酸化カルシウムCaO　

　水酸化ナトリウムの固体を湿った空気中に放置すると（　1　）を吸収して溶ける。このような現象を（　2　）という。

(1)　水蒸気　　(2)　潮解

　水酸化ナトリウムは、二酸化炭素と反応して（　1　）塩を生じる。

(1)　炭酸

　下図のような装置を用い、（　1　）を用いて、陽極付近の液と陰極付近の液が混ざらないようにして、塩化ナトリウム水溶液の電気分解を行った。
　陽極には（　2　）を用い、陰極に（　3　）を用いた場合、２.７Ｖの電圧が必要であり、陰極において気体（　4　）が発生した。電気分解後、陰極側の溶液を濃縮すると（　5　）が得られた。また、陽極では、（　6　）が発生した。

(1)　陽イオン交換膜　　(2)　黒鉛(炭素）　　(3)　鉄　　(4)　水素Ｈ₂　　(5)　水酸化ナトリウムNaOH　　(6)　塩素Cl₂

2020年05月25日　無機1135～1139

　水酸化ナトリウムは、工業的には（　1　）水溶液の（　2　）法による（　3　）で製造される。この方法では、電極間を（　4　）で仕切り、（　5　）に飽和食塩水を、もう一方の側に水を入れて電気分解すると、陰極側で（　6　）が生成すると同時に、陰極側で（　7　）が発生する。

(1)　塩化ナトリウム　　(2)　イオン交換膜　　(3)　電気分解　　(4)　陽イオン交換膜　　(5)　陽極側　　(6)　水酸化ナトリウムNaOH　　(7)　水素H₂　

　炭酸ナトリウムNa₂CO₃は、（　1　）色の粉末で水に（　2　）。炭酸ナトリウムが電離して生じる炭酸イオンは、水分子から（　3　）イオンを受け取る。ここで「（　4　）とは(3)イオンを相手に与える物質をいい、（　5　）とは(3)イオンを受け取る物質である。」という（　6　）の定義に基づいて考えると、炭酸イオンは（　7　）であり、水分子は（　8　）である。

(1)　白　　(2)　よく溶ける　　(3)　水素　　(4)　酸　　(5)　塩基　　(6)　ブレンステッド・ローリー　　(7)　塩基　　(8)　酸

　炭酸ナトリウム水溶液を濃縮すると、（　1　）の結晶が析出する。この結晶は、空気中で放置すると、（　2　）を失って、（　3　）の（　4　）色粉末となる。この現象を（　5　）という。

(1)　十水和物　Na₂CO₃・10H₂O　　(2)　水和水　　(3)　一水和物　Na₂CO₃・H₂O　　(4)　白　　(5)　風解

　重曹（　1　）は、私たちの生活に幅広く利用されている。例えば、ケーキやビスケットなどをふっくら仕上げるための（　2　）の成分として用いられている。これは重曹を加熱すると分解して（　3　）を生じ、ケーキなどの生地をふくらませるからである。また、重曹は強酸と反応しても気体である(3)を生じる。(3)の分子の形は（　4　）構造である。

(1)　炭酸水素ナトリウムNaHCO₃　　(2)　ベーキングパウダー　　(3)　二酸化炭素CO₂　　(4)　直線

　炭酸水素ナトリウムに塩酸を加えると、（　1　）を発生する。

　（　2　）　＋　HCl　➡　（　3　）　＋　H₂O　＋　（　4　）（(3)、(4)順不同）

(1)　二酸化炭素CO₂　　(2)　NaHCO₃　　(3)　NaCl　　(4)　CO₂

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