2018年センター本試 化学基礎　解説　第2問

2018年センター化学基礎の第2問解説記事です。
問題はリンクを参照してください。
朝日新聞デジタルにリンクします。

問1 ①
水H₂Oの分子量は1×2+16=18g/molですので、
180gの水は
180g÷18g/mol=10mol=10N
なので、これをもとに考えます。
① 水1分子の中に水素は2原子あるので、水素原子の数は20Nです。(これが誤り)
② 水1分子の中に原子核は水素原子分2つ、酸素原子分1つあるので、30Nです。(正しい)
③ 電子式H：O：H(非共有電子対省略)なので、水1分子の中で共有結合に使われている電子の数は4です。
よって電子の総数は40Nです。(正しい)
④ 非共有電子対は酸素に2組ありますので、水全体では1分子当たり2です。
よって非共有電子対の総数は20Nです。（正しい)
問2 ②
まず混合気体の平均分子量を求めましょう。
メタンCH₄：12+1×4=16g/mol
二酸化炭素CO₂：12+16×2=44g/mol
が2:1で混合されているので、
{16×2/(1+2)}+{44×1/(1+2)}=25.3g/mol
0℃,1.013×10⁵Paでは1molは22.4Lです。
混合気体1molは25.3gで22.4Lなので、
1L当たりの質量は
25.3g÷22.4L×1L=1.13g≒1.1g
問3 ③
同じ計算を各選択肢で行うタイプの問題は文字で一般化して代入する形の方が結果的に計算量が減って楽です。
溶質のモル質量と質量パーセント濃度は選択肢ごとに与えられていますが、最初は文字でおきます。
溶質のモル質量M[g/mol],質量パーセント濃度α[%]として、
水溶液を1Lとすると1Lは1000cm³なので、
溶液内の溶質の物質量は
(d[g/cm³]×1000cm³×α/100)÷M[g/mol]
よってモル濃度は
(d[g/cm³]×1000cm³×α/100)÷M[g/mol]÷1L
(d[g/cm³]×1000cm³×α/100)÷M[mol/L]
ここで、選択肢①～④についてM=αで、それぞれ分子と分母にあるので、約分してしまいます。
モル濃度は
10d[mol/l]
と表せました。
モル濃度は①～④については密度dだけの比較で大小がわかります。
(今回の水溶液だけですよ)
密度の最も大きい水酸化カリウム水溶液が正解です。
問4 ④
それぞれのpHなんて覚えなくていいので、試験場で出会ったときの考え方にそって解説してみます。
① 炭酸水は 二酸化炭素が溶けているので酸性(7より小さい)です。血液は弱塩基性の体内にあるので7より大きいと予想できます。
よって①は正しいと予想できます。
② 食酢は酢酸が多く入っているので酸性(7より小さい)です。牛乳は・・・予想できる材料が少ないです。
飲んだときの味がすっぱくないことから中性に近いのでは(pH7付近では)？と判断し、正しいと予想できます。
③ レモンは酸性(7より小さい)です。水道水は中性に近い(pH7付近)なので正しいです。
④ セッケンは塩基性でpHは7より大きいです。食塩は水に溶けても中性なのでpHは7です。
ですのでこれは誤りです。
①、②は予想が難しい問題ですが、幸いにも④がはっきり誤りの選択肢なので落ち着いて最後まで選択肢を調べれば
解けそうです。
問5 ⑤
この問題の中和反応は
NaHCO₃+HCl→NaCl+H₂O+CO₂
25mL加えた反応の中和点ではいくらか二酸化炭素が生じているぶん、中和点が酸性に傾いています。
中和点が酸性に傾いたグラフの⑤が正解です。
問6 ②
イ 一酸化炭素が二酸化炭素になり、酸素を受け取っているので、酸化還元反応です。
エ Mgの酸化数が反応前0から反応後+2に変化しているので酸化還元反応です。
ア、ウ、オは酸化数の変化を伴っていないので酸化還元反応ではありません。
問7 ④
④リチウムイオン電池が二次電池です。
ノートパソコンや携帯電話に用いられていることから、充電できる二次電池であると予想できますね。
① 正しい文章です。
② 正しい文章です。
③ 正しい文章です。
以上で2018年化学基礎本試の解説は終了です。

第1問の解説はこちら。

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