2021年名大化学第2問

第2問は無機化学。基礎の確認には丁度いいけど、名大としては易しめの問題なので、
高得点を確保したいところですね(特に第1問で落とした人は)。

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(1)
(ア)O :地殻中の元素は多い順にO>Si>Al>Fe。地殻には酸化物が多い。
(イ)Fe₃O₄:暗記
(ウ)炭素
(エ)亜鉛:トタン=Zn+Feブリキ=Fe+Snは覚えておく。
(オ)Cu
(カ)両性


(2)
 Fe₂O₃+aCO→bFe+cCO₂と立式して係数比較する。
 Fe:2=b、O:3+a=2c、C:a=c → a=3,b=2,c=3
 ∴ Fe₂O₃+3CO→2Fe+3CO₂


(3)
Fe₂O₃+3H₂→2Fe+3H₂O。
生成した鉄は558/55.8=10(mol)より、水蒸気は10×1.5×18=270(g) 発生する。


(4)
体心立方格子中の原子は2個、面心立方格子中の原子は4個。
体心立方格子2個分の体積は2×(2.905×10⁻¹⁰)³=49.08×10⁻³⁰(m³)で、面心立方格子1個分
の体積は(3.646×10⁻¹⁰)³=48.47×10⁻³⁰(m³)
  よって、48.47÷49.08×100≒98.8%


(5)
クロムが2n(mol)あるとすると、ニッケルは3n(mol)で、Feは5n(mol)である。
52.0×2n+58.7×3n+55.8×5n=1000 → 559.1n=1000 → n=1000/559.1
よって、Crの質量は、104×1000/559.1≒186(g)
    Niの質量は、176.1×1000/559.1≒315(g)


(6)
(c)→ 典型元素の性質である
(d)→ 沸点最大のタングステン(W)が存在することより×と判断。

(a) →? わからず


(7)
Alは強塩基下で錯イオンを作ることを覚えておく。
2Al+2NaOH+6H₂O→2Na[Al(OH)₄]+3H₂


(8)
求めたい値は2Al(固)+Fe₂O₃(固)=Al₂O₃(固)+2Fe(固)+QkJとするときのQ/2。
2Al(固)+3/2O₂(気)=Al₂O₃(固)+1676kJ・・①
2Fe(固)+3/2O₂(気)=Fe₂O₃(固)+824kJ・・②
①-②より  2Al(固)+Fe₂O₃(固)=Al₂O₃(固)+2Fe(固)+852kJ
  ∴ Q/2=426(kJ)



【講評】
(1)(6)は無機で他は簡単な理論の問題で基本的な問題が多い。ただ、(6)は紛らわしい。


第2問に出てくる簡単な理論の問題程度なら、重要問題集をきちんと理解すれば全然取れます!

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