5章A 類題1-1(110114)　　　　　　　　　　　　　　　TOP-A



[問題] 次の文章を読んで, 問1〜5 に答えなさい。

　計算のために必要があれば, 次の値を用いなさい。原子量：H = 1.00　C=12.0　N=14.0　O=16.0,　気体定数：8.31×10³ Pa・L/(K・mol), 気体はすべて理想気体とする。

　炭素は生物体を構成する最も重要な元素である。炭素の単体には, ダイヤモンド, 黒鉛(グラファイト), 無定形炭素などがあり, これらを互いに( ア )という。また, 最近では, サッカーボール状の分子(フラ−レンと総称される単体)なども知られている。無定形炭素には, カーボンブラック, 木炭などがあり, 黒鉛の微細な結晶が不規則に集合したものと考えられている。活性炭は多孔質で表面積が( イ ), 気体や色素を吸着する力が強いので, 脱臭剤, 脱色剤などに用いられている。
　また, 炭素は空気中で燃えて, 二酸化炭素を生じる。二酸化炭素は無色無臭の気体で, 大気中に約0.04%含まれており, 実験室では, (A)炭酸カルシウムに希塩酸を反応させてつくる。(a)石灰水に二酸化炭素を通じると白色沈殿を生じる。さらに二酸化炭素を通じ続けると溶解する。
　一方, 固体の二酸化炭素は( ウ )と呼ばれ, 1.01×10⁵ Pa のもとでは, -79℃で( エ )して熱を奪うので, ( オ )として用いられる。
　石炭, 石油, 天然ガスなどの( カ )燃料の大量消費による, 温室効果ガスの一つである二酸化炭素の大気中の濃度の増加が, 21世紀中には, 大気の平均気温や海水面の上昇など, 地球環境に重大な影響を与える, と予測されいる。

問1. 空欄(ア)〜(カ)に適切な語句を入れなさい。

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問2. 下線部(A)の化学反応式を書きなさい。

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問3. 下線部(B)の化学反応式を, (a)白色沈殿が生じる場合, および(b)白色沈殿が溶解する場合, に分けて書きなさい。

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問4. 炭素には¹²Cと¹³Cなどの同位体が存在し, その大半は¹²Cである。一方, 銀の原子量は 107.87 であり, 自然界にはAgの同位体としては, ¹⁰⁷Agと¹⁰⁹Agの2種類が存在する。¹⁰⁷Agと¹⁰⁹Agの存在比(%)を有効数字3桁で求めなさい。ただし, ¹⁰⁷Agと¹⁰⁹Agの相対質量をそれぞれ 106.91, 108.90 とする。

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問5. 私達が日常使用している都市ガスの主成分はメタンである。メタンが完全燃焼するときの熱化学方程式を求めなさい。必要ならば, 下記の熱化学方程式を用いなさい。

　　　H2(気体) + (1/2)O2(気体) = H2O(液体) + 286kJ

　　　C(黒鉛) + O2(気体) = CO2(気体) + 394kJ

　　　C(黒鉛) + 2H2(気体) = CH4(気体) + 74.5kJ

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