2020年4月29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／16族酸素・硫黄』

2020年04月29日　無機1050～1052

　酸素は空気や水、有機化合物を構成する元素として地球上に広く存在しており、地殻中に（　1　）含まれる元素である。空気中ではO₂として乾燥空気中の体積の約（　2　）割を占めている。
　ちなみに地殻中に含まれている元素は多い順に（　3　）＞（　4　）＞（　5　）＞（　6　）＞（　7　）の順である。

(1)　最も多く　　(2)　２　　(3)　酸素　　(4)　ケイ素　　(5)　アルミニウム　　(6)　鉄　　(7)　カルシウム

　酸素は、実験室においては（　1　）の水溶液に触媒として（　2　）を加えるか、または(2)を触媒として、（　3　）を加熱することによって得られる。

(1)　過酸化水素　　(2)　酸化マンガン（Ⅳ）　　(3)　塩素酸カリウム

　酸素は多くの元素と化合して、（　1　）を作る。水に溶けて酸を生じたり、塩基と反応して塩を生成したりする（1）を（　2　）という。一方、水に溶けて塩基を生じたり、酸と反応して塩を生成したりする（1）を（　3　）という。（1）が水に溶けて生じた酸は分子中に酸素が多く含まれている酸であるために（　4　）と呼ばれている。塩素原子を含む（4）である（　5　）、（　6　）、（　7　）、（　8　）（5,6,7,8は酸化数の小さい順）塩素原子に結合した酸素の数が多いほど水溶液の酸性が（　9　）なる傾向を示す。

(1)　酸化物　　(2)　酸性酸化物　　(3)　塩基性酸化物　　(4)　オキソ酸（酸素酸）　　(5)　HClO　　(6)　HClO₂　　　(7)　HClO₃　　（8）HClO₄　　(9)　強く（大きく）

2020年04月30日　無機1053～1055

　オゾンの分子式は（　1　）である

(1) O₃

　オゾン分子の形は次の図のうちどれか。（●は酸素原子を表す）

(1) ウ

　酸素にはO₂のほか、（　1　）として（　2　）がある。O₂中で（　3　）を行うか、O₂に（　4　）を当てると生成する。

(1)　同素体　　(2)　オゾン　　(3)　放電　　(4)　紫外線

2020年05月01日　無機1056～1058

　　オゾンは強い（　1　）作用を持つため、ヨウ化カリウム水溶液に通じると次の反応がおこる。

　２（　2　）　＋　（　3　）　＋　O₃　
　　➡　（　4　）　＋　２（　5　）　＋　O₂

(1) 酸化　　(2)　KI　　 (3)　H₂O　　(4)　I₂　　(5)　KOH

　オゾンは（　1　）が強く、湿ったヨウ化カリウムデンプン紙を（　2　）色に変える

(1) 酸化力　　(2)　（青）紫

　大気圏にはオゾン層があり、太陽光に含まれる（　1　）を吸収する役割がある。近年、（　2　）や洗浄などに使用されてきた（　3　）がこのオゾン層を破壊し、地上に届く（1）が増加して生じる健康影響が懸念されている。南半球上空では（　4　）と呼ばれているオゾン層の薄い部分が発見された。

(1)　紫外線　　(2)　冷媒　　(3)　フロン　　(4)　オゾンホール

2020年05月02日　無機1059～1061

　酸素は金属のような（　1　）の強い元素と（　2　）結合して酸化物_①を形成する。また酸素は非金属元素と（　3　）結合して酸化物_②を形成する。
　酸化物_①の多くは水と反応して（　4　）を示すため、(4)酸化物という。一方、酸化物_②の多くは水に溶けて（　5　）を示すため、(5)酸化物という。
　酸化アルミニウムは塩酸とも、水酸化ナトリウム水溶液とも反応し、（　6　）酸化物と呼ばれる

(1) 陽性　（2）イオン　　(3)　共有　　(4)　塩基性　　(5)　酸性　　(6)　両性

　無機の酸は、HFやHClなど酸素を含まない酸と、HNO₃やH₂SO₄など酸素を含む酸に分けられる。これらのうち、酸素を含む酸を（　1　）酸とよぶ。

(1) オキソ（酸素）

　酸素は、多くの元素と反応し、その元素の最高酸化数（（　1　）と同じ酸化数）の酸化物を与えることができる。第３周期の元素では希ガスを除くすべての元素で最高酸化数の酸化物が知られている。例えば、リンについては（　2　）、塩素については（　3　）がある。これらの酸化物のうち、リン、硫黄、塩素の酸化物は水と反応して、それぞれ対応する最高酸化数のオキソ酸、（　4　）、（　5　）、（　6　）を生成する。一方、ナトリウム、マグネシウムの酸化物は水と反応して（　7　）性の化合物を生成する

(1)　価電子数　　(2)　P₄O₁₀　　(3)　Cl₂O₇　　(4)H₃PO₄　　(5)H₂SO₄　　(6)HClO₄　　(7)塩基

2020年05月03日　無機1062～1064

　オキソ酸分子のO-H結合は（　1　）をもち、水素が部分的に（　2　）の電荷を帯びているため、水素イオンとして離れやすい。そのためオキソ酸は水溶液中で酸性を示す。水溶液中におけるオキソ酸の酸としての強さは、中心原子の（　3　）性の強さや、結合する酸素原子の数によって決まる。例えば、亜硫酸H₂SO₃より硫酸H₂SO₄が、亜硝酸HNO₂より硝酸HNO₃の酸性が（　4　）。また、リン酸H₃PO₄より硫酸H₂SO₃が、硫酸より過塩素酸HClO₄の酸性が（　5　）。

(1)　極性　　(2)　正　　(3)　陰　　(4)　強い　　(5)　強い

　酸性の強さの順に答えなさい。
　（　1　）HClO₄、HClO、HClO₃
　（　2　）HBrO₃、HIO₃、HClO₃

(1)　HClO₄、HClO₃、HClO
(2)　HClO₃、HBrO₃、HIO₃

　硫黄は硫化物として地殻中に多く存在する元素であり、第（　1　）周期、（　2　）族元素に属し、価電子は（　3　）個ある。

(1) ３　　(2)　１６　　(3) ６

2020年05月04日　無機1065～1067

　硫黄は火山地帯で産出し、工業的には（　1　）を精製するときに大量に得られる。

(1)　石油

　硫黄には、斜方硫黄、（　1　）硫黄、（　2　）硫黄などの（　3　）がある。斜方硫黄は（　4　）色塊状の安定物質であるが、これを１２０℃に熱して融解後冷却すると、（　5　）色（　6　）状の（1）硫黄が得られる。また、斜方硫黄を約２５０℃まで熱して液体とし、冷水に注いで急冷すると（　7　）色で弾性のある(2)硫黄が得られる。

(1)　単斜　　(2)　ゴム状　　(3)　同素体　　(4)　黄　　(5)　淡黄　　(6)　針　　(7)　黒褐

　空気中で硫黄が燃焼すると（　1　）色の（　2　）臭を示す気体（　3　）を発生する。この気体を水に溶解すると（　4　）ができる。酸化バナジウム（Ⅴ）を触媒として用い、気体(3)を酸素によって酸化すると（　5　）ができる。これを水に溶解すると、（　6　）ができる。

(1)　無　　(2)　刺激　　(3)　二酸化硫黄SO₂　　(4)　亜硫酸H₂SO₃　　(5)　三酸化硫黄SO₃　　(6)　硫酸H₂SO₄

2020年05月05日　無機1068～1070

　硫化鉄（Ⅱ）と希塩酸や希硫酸を反応させると（　1　）臭の有毒な気体（　2　）が発生する。

(1)　腐卵　　(2)　硫化水素H₂S

　火山性ガスや温泉水に含まれる硫化水素は、（　1　）色で（　2　）臭の（　3　）毒な気体である。

(1)　無　　(2)　腐卵　　(3)　有

　H₂Sの水溶液を酸性にすると、S^2-濃度が（　1　）する。

(1)　減少

2020年05月06日　無機1071～1073

　亜硫酸ナトリウムに希硫酸を作用させると、（　1　）色の（　2　）臭をもつ有毒な気体である（　3　）が発生する。

(1)　無　　(2)　刺激　　(3)　二酸化硫黄so₂

　実験室では、亜硫酸水素ナトリウムに硫酸を作用させて（　1　）をつくる。このとき(1)は空気よりも（　 2　）、水に（　3　）ので（　4　）置換で捕集される。

(1)　二酸化硫黄SO₂　　(2)　重く　　(3)　溶ける　　(4)　下方

　硫黄を含む石油や石炭などの化石燃料の燃焼によって（　1　）が大気に放出されると、雨水にとけて（　2　）になる。二酸化硫黄は、（　3　）色で（　4　）臭のある（　5　）毒の気体で、気管支炎をおこしたり目を痛めるので、日本で最初の環境基準が硫黄酸化物に対して定められた。

(1)　二酸化硫黄SO₂　　(2)　酸性雨　　(3)　無　　(4)　刺激　　(5)　有

　二酸化硫黄は　⓵式、⓶式のように、酸化剤にも還元剤にもなることができる。

　SO₂　＋　(　1　）　＋　４e^–　➡　(　2　）　＋　２H₂O・・・⓵

　SO₂　＋　(　3　）　➡　(　4　）　＋　４H⁺　＋　２e^–・・・⓶

(1)　４H⁺　　(2)　S　　(3)　２H₂O　　(4)　SO₄^2-

2020年05月07日　無機1075～1077

　硫化水素水に(　1　）を十分通すと、（　2　）が析出して水溶液は（　3　）する。この時、硫化水素は（　4　）剤として、(1)は（　5　）剤としてはたらいている。

(1)　二酸化硫黄SO₂　　(2)　硫黄S　　(3)　白濁　　(4)　還元剤　　(5)　酸化

　二酸化硫黄は（　1　）剤として作用し、うすい過マンガン酸カリウム溶液に吹き込むと、MnO₄^―は（　2　）となり、溶液の色は（　3　）色から（　4　）色となる。一方、硫化水素水に吹き込むと溶液中に（　5　）の黄色いコロイドが生じ、けん濁する。この時二酸化硫黄は（　6　）剤とし作用している。

(1)　還元　　(2)　Mn²⁺　　(3)　赤紫　　(4)　無　　(5)　硫黄S　　(6) 酸化

　グルコースに濃硫酸を加えると、グルコースは（　1　）する。

(1)　炭化

　濃硫酸は（　1　）性が強く乾燥剤になる。

(1)　吸湿

2020年05月08日　無機1079～1082

　濃硫酸を加熱すると、強い（　1　）作用を示し、水素よりも（　2　）の小さい銅とも反応する。

(1)　酸化　　(2)　イオン化傾向

　次の銅と硫酸の反応式を完成させなさい。
　Cu　＋　（　1　）　➡　SO₂　＋（　2　）　＋　（　3　）　（2）、（3）は順不同

(1)　２H₂SO₄　　(2)　CuSO₄　　(3)　２H_2O

　イオン結晶であるNaClやCaF₂に濃硫酸を加え加熱すると、ハロゲン化水素が発生する。それぞれの化学反応式を完成させなさい。

　NaCl　＋　H₂SO₄　➡　（　1　）

　CaF₂　＋　H₂SO₄　➡　（　2　）

(1)　HCl　＋　NaHSO₄　　(2)　２HF　＋　CaSO₄

　（　1　）を少しずつ（　2　）に加えると希硫酸が得られる。

(1)　濃硫酸　　(2)　水

2020年05月09日　無機1083～1086

　希硫酸は、水素よりも（　1　）の大きい鉄と反応する。

(1)　イオン化傾向

　濃硫酸を水に溶かすと（　1　）して希硫酸になる。希硫酸は亜鉛と反応すると（　2　）が発生する。

(1)　熱を発生　　(2)　水素

　硫酸の工業的な製法の一つに（　1　）がある。この方法では、（　2　）を燃焼させて（　3　）をつくり、これを（　4　）を触媒として、高温で空気酸化して（　5　）にする。（

(1)　接触法　　(2)　硫黄　　(3)　二酸化硫黄SO₂　　(4)　酸化バナジウム（Ⅴ）V₂O₅　　（5）三酸化硫黄SO₃

　硫酸の工業的製法には、二酸化硫黄を空気と混ぜ、（　1　）の存在下に反応させて得られる物質を（　2　）に吸収させて（　3　）とした後、（　4　）を加える（　5　）法が知られている。

(1)　酸化バナジウム（Ⅴ）V₂O₅　　（2）　濃硫酸　　（3）発煙硫酸　　(4)　希硫酸　　(5)　接触　

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カテゴリー: 高校化学

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一問一答『高校化学／無機／16族酸素・硫黄』

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ウグイス　上手になりました

『高校化学／有機／有機化学の基礎・異性体』

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